JP2023525097A - コーティング用組成物、コーティング及びその方法 - Google Patents
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Abstract
耐ファウリング性／ファウルリリース性を示し、改善された耐食性、向上した機械的強度、又は少なくとも１０ｍｍの曲げ強度（対照コーティングと比較して）を示す、湿潤環境下で使用するためのエポキシ系コーティングを形成するのに使用することができる組成物。【選択図】図２５
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年５月１３日に出願された米国仮特許出願第６３／０２４，４４７号の優先権を主張し、その内容全体を、参照により本開示に援用する。
本出願は、２０２０年５月１３日に出願された米国仮特許出願第６３／０２４，４４７号の優先権を主張し、その内容全体を、参照により本開示に援用する。
技術分野
本開示は、一般的に、湿潤環境下において使用するためのコーティングに関する。
本開示は、一般的に、湿潤環境下において使用するためのコーティングに関する。
以下の段落は、それらの段落で議論されている内容が、先行技術であること、又は当業者の知識の一部であることを認めるものではない。
ファウリングとは、機能を害する望ましくない物質が固体表面上に蓄積することである。ファウリング物質は、例えば微生物、植物、藻類、又は動物（バイオファウリング）などの生物、あるいは非生物物質（無機及び／又は有機）のいずれかからなりうる。ファウリングは、通常、規定の有用な機能を果たす、システム又はプラントの表面で生じ、ファウリングプロセスが、それらの機能を阻害又は妨害するという点で、他の表面成長現象とは区別される。ファウリング現象は、船体のファウリング、海洋環境における自然表面のファウリング（海洋ファウリング）、冷却水やガスに含まれる成分による熱伝達コンポーネントのファウリングなど、一般的かつ多様である。
腐食は、精錬された金属を別の形態、例えば、金属酸化物、水酸化物、硫化物に変換するプロセスとしてよく知られている。腐食とは、材料（通常は金属）が、それらの置かれた環境で化学的及び／又は電気化学的反応により徐々に破壊されることである。腐食は、特に、水及び／又は湿度に曝される物体、例えば、天候、塩水、及びその他の過酷な環境に曝される物体において発生する。
したがって、ファウリングと腐食は、例えば、船舶コンポーネントや、例えば、海洋環境に曝される他の表面、及び水を含む装置（熱伝達装置など）の表面など、水／湿度に曝される表面において、両方とも一般的である。
序文
以下の序文は、読者を本明細書に紹介することを意図するものであって、いかなる発明をも定義するものではない。１つ又は複数の発明は、以下又は本明細書の他の箇所に記載される組成物又は方法工程の組み合わせ又は部分的組み合わせに存在しうる。本発明者らは、かかる他の１つ又は複数の発明を請求の範囲に記載しないからと言って、本明細書に開示されたいずれの１つ又は複数の発明に対する権利を棄権又は放棄するわけではない。
以下の序文は、読者を本明細書に紹介することを意図するものであって、いかなる発明をも定義するものではない。１つ又は複数の発明は、以下又は本明細書の他の箇所に記載される組成物又は方法工程の組み合わせ又は部分的組み合わせに存在しうる。本発明者らは、かかる他の１つ又は複数の発明を請求の範囲に記載しないからと言って、本明細書に開示されたいずれの１つ又は複数の発明に対する権利を棄権又は放棄するわけではない。
コーティング及びコーティングシステム
耐食性又は防汚性（又はファウリング抵抗性）、向上した機械的又は曲げ強度、及び／又はファウリング防止性／ファウルリリース性を示すコーティングは、新しい環境規制の観点から、及び海洋生態系への侵入種の拡散により国内及び国際水域で重篤な環境問題を引き起こすという事実から、ますます重要な役割を果たすことが期待される。さらに、水面下の船体粗度が増すと、船体の摩擦抵抗や船体抗力が増加し、このように抵抗又は抗力が増すことで、船速を維持するための燃料消費及びコストの増加をもたらすさらなる所要動力が必要とされるため、低い又は減少した摩擦係数を示すコーティングは、ますます重要な役割を果たすことが期待される。例えば、摩擦抵抗は、船舶が受ける全抵抗の最大９０％を占めることがある。一般的に、プレートのうねり、プレートの重なり、溶接部、溶接品質、機械的損傷、腐食、鋼材形状、コーティング状態（物理的原因）、動物ファウリング、海藻ファウリング、スライムファウリング（生物的原因）などの、船体粗度の物理的（ファウリング）原因及び生物学的（ファウリング）原因がある。
コーティング市場が成長している要因は、海洋資産を長期的に保護するためのコーティングの広範な使用、及び国際海事機関（ＩＭＯ）によるバラストタンク塗装規則（通常ＩＭＯ ＰＳＰＣ（保護コーティングに関する性能基準）と略される基準）の実施によるものである。また、厳しい環境規制や環境に優しい製品を求める顧客の選好性も、その見通しを後押ししている。例えば、２００１年にＩＭＯがファウリング防止性塗料に含まれる殺生物剤であるトリブチルスズ（ＴＢＴ）の使用を禁止して以来、海運業界はバイオファウリングの解決策を探し求めてきた。船体のファウリング成長はエネルギー効率を著しく低下させるため、バイオファウリング対策は、船主にとっての優先投資となる場合が多い。船の航程での燃料消費量は、その運用コストの５０～６０％以上を占めることがあり、このコストは、船体の抗力性能に対するファウリングの負の影響によりさらに増加する（例えば、重度のファウリングを有するコンテナ船では軸出力が８４％増加する）。
現在、船舶の水面下の船体のための一般的なバイオファウリング制御方法は、「ファウリング防止性性コーティングシステム」を用いてコーティングすることである。船舶の船体の抗力性能は、意図する用途及び環境に適したコーティングシステムを選択することによって向上させることができる。各海洋コーティングシステムは、船体をバイオファウリング及び腐食から保護するために様々なメカニズムを使用するため、異なる場合がある。ファウリング生物に対して使用される海洋コーティングの一種は、殺生物剤に基づくファウリング防止性である。これらのコーティングは、長期間の停泊が必要な船舶に使用され、長期間にわたってファウリングの重度の蓄積を防止する。減耗制御ポリマー（Controlled Depletion Polymer）（ＣＤＰ）と自己研磨性コポリマー（Self Polishing Copolymer）（ＳＰＣ）という２種類のコーティングがあり、これらは、有害化学物質を海中に浸出させるためにそれらが使用するメカニズムが異なるものである。
軟質のファウルリリースコーティングは、殺生物剤を環境に浸出させずに、水の剪断力を利用してファウリング生物を除去するため、ＣＤＰ及びＳＰＣコーティングに代わる環境に優しいコーティングと考えられている。これらの低摩擦トップコート材は主にシリコンに基づくものであり、低表面エネルギー、滑り性、エラストマー性に起因して、動的条件下（船が動いているとき）でファウリングを防止することができる。軟質のファウルリリースコーティングは、全船体寿命を通じて平均船体粗度を低く維持できるため、それらの固有の燃料節約に起因して、ますます普及している。これらのコーティングの欠点は、シリコンオイル（１～１０％）を含むことであり、このシリコーンオイルは海洋に残留する可能性がある一方で、このシリコーンオイルの長期的な環境への影響は十分に理解されていない。さらに、シリコーン系コーティングは、純粋なシロキサン骨格の使用に起因して、しばしば低い機械的強度を有する。
バイオファウリングの成長を制御するために乾ドックで及び水中の両方での船体清掃が使用されているが、水中清掃は、乾ドックの場合の追加の労働力と余分な日数によるコストが回避されるため、普及している。しかし、多くの管轄区域は、清掃中にファウリング防止性性コーティング系から有害物質が放出されるのを防ぐため、及び、侵入種の拡散を防ぐために、水中での清掃を強く規制している。一方、水中船体清掃は、国際海事機関（ＩＭＯ）及び米国環境保護庁（ＵＳＥＰＡ）から、適切に実施することで侵入種の移動を制限する対策として認められている。
一般的に、ファウリング防止性性コーティングは、既存の水中で船体を手入れする方法によって清掃するようには設計されていない。各船体清掃後、これらのコーティングは機械的に劣化する傾向があり、これによりコーティングの寿命は縮まり、その機能は低下し、海洋環境を汚染する。このため、船主は、次の乾ドック期間まで、船体の清掃とファウリング防止性性システムの再実施を控える傾向にあり、それらの燃料節約が犠牲になり、温室効果ガス（ＧＨＧ）排出量が増大する。軟質のファウルリリースコーティングのもう一つの欠点は、それらが、欠陥のない表面を維持するそれらの能力に依存していることである。しかしながら、それらの弱い層間接着性（又は密着性）とトップコートの柔軟性に起因して、水中での船体清掃作業中に、軟質のファウルリリースコーティングが損傷することがある。そのため、船主は、たとえ大量のスライム層が付着した場合であっても船体を清掃することを選択しないことがある。船体上に大量のスライムは、場合によっては２０％にもなる関連する燃料／電力損失を伴う。
対照的に、超硬質コーティングは、ガラスフレーク及び他の防護性充填剤（armouring fillers）で強化された樹脂を使用し、それらは、機械的に堅牢であり、定期的な研磨清掃下で長持ちし、無毒であることで、先の問題を解決している。このようなコーティングは、通常、新規の造船中や就航中の船舶に対して乾ドックで、適切に準備された船体に対して５００μｍの乾燥膜厚（ＤＦＴ）で２コートで塗布される。しかしながら、これらのコーティングはファウリング防止性性やファウルリリース性がないため、他のシステムと比較して表面粗度が大きくなり、それ自体の関連する燃料損失も増加する。
エポキシ系コーティング
部分的には、エポキシ系コーティングは速乾性で強靭な保護コーティングを提供するという理由から、エポキシ系コーティングは、工業、自動車、船舶用途において一般的に使用されている。熱硬化型粉体コーティングとは異なり、エポキシ系コーティングは迅速かつ容易に塗布できるため、多くの用途に適している。例えば、水、アルカリ及び酸に対する耐性を付与するためにコンクリートや鉄に使用され、錆びを防ぐために金属の缶及び容器に使用されている。
エポキシ官能性モノマー（エポキシ樹脂とも呼ばれる）は、エポキシド官能基を含むよく知られた部類の反応性モノマー及び／又はプレポリマーであり、反応するとエポキシ系コーティングを形成する。一般的に、エポキシ樹脂は、重合／架橋反応を介して硬化剤と反応し、基材の表面上に固体のエポキシ系コーティングを形成する。エポキシ樹脂は、酸（及び酸無水物）、フェノール、アルコール、チオール、多官能性アミン、アミド、又はそれらの組み合わせなどの広範囲の硬化剤により反応（例えば、「架橋」又は「硬化」）させることができる。
エポキシ系コーティングは、一般的に最終製品の性能要求に基づいて配合される。エポキシ樹脂は、適切に触媒され塗布されると、硬く、耐薬品性と耐溶剤性のある仕上がりを生じることができる。エポキシ樹脂と硬化剤の具体的な選択と組み合わせを行い、さらに追加的に加えられる成分（添加剤と呼ぶこともある）を加えることで、所定の環境に応じてエポキシ系塗料の最終的な特性と適合性を決定する。エポキシ系コーティングは、金属コーティング、電子／電気コンポーネント／ＬＥＤにおける使用、高張力電気絶縁体、塗装刷毛製造、繊維強化プラスチック材料及び構造用接着剤などの広範な用途を有しうる。
エポキシ系コーティングは、基材への塗布後、初めはある程度の耐食性を提供するが、時間の経過とともに、例えば２～５年後には透水性を示す。これは、コーティングの著しい摩耗及び破損をもたらし、新たなコーティング適用を行う必要がある。この破損の１つの原因は、エポキシ樹脂の硬化時に生じた結晶欠陥、例えばマイクロクラック、ピンホール、構造欠陥など、及び／又は構造誘起欠陥である。これらの欠陥は、望ましくないことに、水、酸素、及び／又は腐食性イオンを、エポキシ系コーティングに浸透させしてしまう。残念ながら、これらの欠陥の発生は避けられない。エポキシ系コーティングは、また、顕著なファウリング防止性／ファウルリリース性を有することが知られているわけではなく、比較的高い摩擦係数を示すことがあるので、いくつかの用途では有害となりうる。
本開示の組成物及び方法
本開示の１つ以上の実施形態は、エポキシ系コーティングを形成するのに使用することができる組成物を提供しようとするものである。１つ以上の実施形態では、本開示は、エポキシ官能性モノマーと、希釈剤と、疎水性調整添加剤とを含む組成物を提供する。
本組成物のエポキシ官能性モノマーは、エポキシ系コーティングを形成するためのベースを提供し、液体モノマーの１種又は組み合わせ、又はエポキシド官能基を含むプレポリマーを含む。エポキシ官能性モノマーは、少なくともエポキシド官能基を介して反応し、重合した及び／又は架橋されたエポキシ官能性モノマーを含む、不融性で不溶性のポリマーネットワーク（エポキシ系コーティングとも呼ばれる）を形成することができる。
一般的に、エポキシ官能性モノマーは、市販品の場合、粘性、又は非常に粘性（例えば、約２５０～約３０００ｃｐｓ；約１０００～約３０００ｃｐｓ；もしくは約１５００～約３０００ｃｐｓ；もしくは約３０００ｃｐｓ～２００００ｃｐｓ超；又は約８０００ｃｐｓ）なので、その粘性を下げて組成物の加工性を向上させるために、希釈剤が含まれる。そのため、希釈剤は、エポキシ官能性モノマーより低い粘度、例えば、１０００ｃｐｓ未満、例えば約１ｃｐｓ～約８００ｃｐｓなどの粘度を有する。いくつかの実施形態では、希釈剤は、エポキシド重合において反応性である反応性希釈剤（例えば、エポキシ官能性モノマーと少なくとも反応できる反応性官能基、例えばヒドロキシル、アクリレート、マレイミド又はエポキシド官能基などを含む）、非反応性希釈剤（例えば、反応性官能基を含まない）、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、疎水性調整添加剤（例えば、下記のようなもの）を含む。
一般的に、エポキシ系コーティングは、著しいファウリング防止性／ファウルリリース性を示さないので、それらの特性を改善するために、疎水性調整添加剤が組成物中に含まれる。本開示の疎水性調整添加剤は、当該添加剤自身の疎水性により、それが組み込まれたエポキシ系コーティング（添加剤を含まないエポキシ系コーティングと比較して；対照コーティングとも呼ばれる）の疎水性を増加させる。これらの疎水性は、濡れの臨界表面張力によって測定することができる。いくつかの実施形態では、好適な疎水性調整添加剤の臨界表面張力は、疎水性調整添加剤が組成物中に最大で約１０質量％（ｗｔ％）まで存在する場合、約１５～約６０ｍＮ／ｍ、又は約１５～約５５ｍＮ／ｍ、又は約１５～約４０ｍＮ／ｍ、又は約２０～約３０ｍＮ／ｍである。他の実施形態では、好適な疎水性調整添加剤の臨界表面張力は、疎水性調整添加剤が組成物中に最大で約２０ｗｔ％まで存在する場合、約１５～約６０ｍＮ／ｍ、又は約１５～約５５ｍＮ／ｍ、又は約１５～約４０ｍＮ／ｍ、又は約２０～約３０ｍＮ／ｍである。エポキシ系コーティングの疎水性を高めることにより、疎水性調整添加剤はコーティングの表面エネルギーを低減することに寄与し、これはコーティングに改善されたファウリング防止性／ファウルリリース性を付与する。部分的には、当該添加剤は、エポキシド重合において反応性である（例えば、エポキシ官能性モノマー、例えばエポキシド、アクリレート、ヒドロキシル又はマレイミド官能基などと少なくとも反応しうる反応性官能基を含む）という理由から、当該添加剤をエポキシ系コーティングに組み込むことが可能である。本開示のいくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、アクリレートオリゴマー、ビスマレイミドオリゴマー、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む。
１つ以上の実施形態では、本開示は、さらに摩耗抑制添加剤を含む組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、本組成物中に含まれる摩耗抑制添加剤は、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛又はそれらの組み合わせを含む。かかる添加剤は、高バリア性充填剤として作用することができ、コーティング中の水、酸素、及び／又は腐食性イオンの拡散経路を増加させ、それらが基材の表面に到達して腐食を引き起こし難くすることができる。いくつかの実施形態では、当該添加剤は、それが組み込まれたコーティングの機械的強度又は曲げ強度を増加させることができるため、含まれてもよい。
いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせを含む。グラフェンナノプレートレットは、非常に柔軟でありながら、鋼鉄の約３００倍の強度を示すことができるため、含まれてもよい。前記組成物中に摩耗抑制添加剤としてグラフェンナノプレートレットを使用するいくつかの実施形態は、当該添加剤が組み込まれるエポキシ系コーティングに対して（前記添加剤を含まないエポキシ系コーティング（対照コーティングとも呼ばれる）と比較して）改善された機械的強度及び／又は曲げ強度を有する。さらに、グラフェンナノプレートレットは、様々なフレークサイズ（例えば、１～１００μｍ）で、例えば、大きな薄いフレークとして製造することができる。コーティングに組み込まれた場合、そのように大きく、厚いフレークは、腐食に対する物理的及び／又は化学的バリアとして機能することができる。グラフェンナノプレートレットを摩耗抑制添加剤として使用するいくつかの実施形態は、当該添加剤が組み込まれたエポキシ系コーティングの耐食性が改善されている（対照コーティングと比較して）。グラファイトフレークは、当該添加剤が組み込まれたエポキシ系コーティングの摩擦係数を低減（当該添加剤を含まないエポキシ系コーティングと比較して、対照コーティングとも呼ばれる）することができるので、本組成物中に摩耗抑制添加剤として組み込まれてもよい。二酸化チタン、酸化アルミニウム、又はケイ酸カルシウムマグネシウムは、それらが組み込まれたコーティングの機械的強度又は曲げ強度を増加（対照コーティングと比較して）させることができるので、本組成物中に摩耗抑制添加剤として組み込まれてもよい。
１つ以上の実施形態では、本開示は、さらに、両親媒性調整添加剤を含む組成物を提供する。一般的に、エポキシ系コーティングは、滑り（slip）、又は、約０．２～約０．６の範囲内の湿潤摩擦係数値を示し、ここで、業界標準は約０．０３～約０．０８の範囲内である。そのため、両親媒性調整添加剤は、この特性を改善するために組成物に含められる。
本開示の両親媒性調整添加剤は、当該添加剤自身の両親媒性又は親水性特性により、それが組み込まれたエポキシ系コーティング（添加剤を含まないエポキシ系コーティングと比較して；対照コーティングとも呼ばれる）の表面に、少なくとも部分的に両親媒性を付与する。両親媒性とは、親水性と疎水性の両方の特性を有することを指す。１つ以上の実施形態では、両親媒性又は親水性特性は、少なくとも部分的に、親水性官能基を含む添加剤からもたらされる。いくつかの実施形態では、親水性官能基は、水素結合（すなわち、受容性及び／又は供与性）が可能な官能基、及び／又は水和球を形成／引き付けることが可能な帯電した官能基である。いくつかの実施形態では、これらの官能基は、終端基もしくは末端基、又はペンダント基もしくは側鎖基である。１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は親水性である。例えば、両親媒性調整添加剤は、親水性骨格を有するオリゴマー又はポリマーを含んでいてよく、親水性末端基及び／又は親水性側鎖を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、両親媒性であり、疎水性部分と親水性部分との両方を含む。例えば、両親媒性調整添加剤は、親水性末端基及び／又は親水性側鎖を有する、疎水性骨格を有するオリゴマー又はポリマーを含んでよく；又は当該添加剤は、コポリマー、例えばブロック又はグラフトコポリマーなどを含んでよく、コポリマーの少なくとも１種のポリマーは親水性であり（例えば、その骨格及び／又は官能基に起因）、コポリマーの少なくとも１種のポリマーが疎水性（例えば、その骨格及び／又はペンダント官能基に起因）である。いくつかの実施形態では、水素結合（すなわち、受容性及び／又は供与性）が可能な官能基は、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基、フルオロヒドロキシアルキル基、エーテル基、ケトン又はアルデヒド基、エステル基、カルボン酸基、アミン基、アミド基、イミン基、ニトリル基、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、水和球を形成／引き付けることが可能な官能基は帯電した基を含む。いくつかの実施形態では、帯電した官能基は、アンモニウム基、カルボキシレート基、アルコキシ基もしくはアリールオキシ基、ニトロ基、又はそれらの組み合わせを含む。
エポキシ系コーティングの表面に少なくとも部分的な両親媒性を付与することによって、両親媒性調整添加剤は、コーティングが湿潤環境に浸漬されたときに、エポキシ系コーティングの表面上での、部分的に水和した潤滑性層の形成に寄与する。この層の形成により、表面が滑りやすくなり、ファウリング生物／物質がコーティングの表面に付着し難くなり、そして付着した状態を維持し難くすることができる。その結果、両親媒性調整添加剤により、湿潤摩擦係数が減少し、疎水性調整添加剤に加えて、両親媒性調整添加剤は、両親媒性調整添加剤を含まない対照コーティングと比較して、それらが組み込まれたエポキシ系コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性を向上させることができる。
本開示の１種以上の組成物は、組成物を硬化剤と反応させることによって、エポキシ系コーティングを形成するために使用することができ、これは別言すれば、組成物を硬化させて硬化エポキシ系コーティングを形成する、と呼ぶことができる。１種以上の組成物が、組成物を硬化剤と共に使用するための説明書を付けてキットで販売されるように配合されてもよい。いくつかの実施形態では、キットは、硬化剤を別途含む。硬化剤は、少なくともエポキシ官能性モノマーを、不融性で不溶性のポリマーネットワーク（これはエポキシ系コーティングと呼ばれることもある）に変換する反応（例えば、重合及び／又は架橋）を誘発し、場合によってはその反応に参加することができる。例えば、硬化剤は、重合を誘発することができるように、エポキシド重合において反応性であってよく、また、その反応において架橋剤として作用することができる。いくつかの実施形態では、その硬化剤は、多官能性の酸（及び酸無水物）、フェノール、アルコール、及びチオール；又は多官能性アミン、アミド、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、硬化剤は、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含む。他の実施形態では、硬化剤は、アミノシラン硬化剤と呼ばれることもあるシラミン硬化剤である。いくつかの実施形態では、エポキシ系コーティングは基材上に形成され、ここで、基材は船舶（例えば、ボート、船など）の表面である。
本開示の１つ以上の実施形態は、ファウリング防止性／ファウルリリース性、改善された耐食性、向上した機械的強度、又は少なくとも１０ｍｍの曲げ強度（対照コーティングに対して）を示す、エポキシ系コーティングを形成するために使用することができる組成物を提供しようとするものである。いくつかの実施形態では、ファウリング防止性／ファウルリリース性を示すエポキシ系コーティングを提供するために、疎水性調整添加剤が組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤が、少なくとも９０°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターで測定した場合、対照コーティングと比較して）を有するエポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で含まれる。いくつかの実施形態では、改善された耐食性、向上した機械的強度、又は少なくとも１０ｍｍの曲げ強度（対照コーティングに対して）を示すエポキシ系コーティングを提供するために、摩耗抑制添加剤が組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤が、耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄもしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験（cylindrical bed test）により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有するコーティング、を提供するのに十分な量で含まれる。さらなる実施形態では、低減された摩擦係数（対照コーティングと比較して）を有するエポキシ系コーティングを提供するために、摩耗抑制添加剤が組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、０．３未満の摩擦係数（例えば、約０.１の摩擦係数は、１０％未満の力が摩擦に奪われることに相当する。）を有するコーティングを提供するのに十分な量で含まれる。いくつかの実施形態では、低減された湿潤摩擦係数（対照コーティングと比較して）を有するエポキシ系コーティングを提供するために、両親媒性調整添加剤が組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤が、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合に０．４以下、又は０．２以下、例えば約０．０５～約０．１５などの摩擦係数を有するコーティングを提供するのに十分な量で含まれる。
本開示の１つ以上の実施形態は、超硬質コーティングの利点と軟質のファウルリリース生成物とを組み合わせた、エポキシ系コーティングを形成するために使用できる組成物を提供しようとするものである。本開示のエポキシ系コーティングによれば、船主は、殺生物剤又はシリコーン油を浸出させずに、そのファウルリリース性から燃料節約を確保しつつ、硬くて、清掃が可能という表面の利点を享受することができる。本開示の１つ以上の実施形態は、ほとんどすべての船体手入れ方法及びウォータージェット圧力によって清掃可能なエポキシ系コーティングを形成するのに使用することができる組成物を提供しようとするものである。いくつかの実施形態では、本開示のエポキシ系コーティングの利点は、ナノスケールの防護性添加剤（armouring additive）としてのグラフェンの使用に部分的に起因するであろう。上述したように、グラフェンは、その高い機械的強度、超低摩擦、及び驚くべき靭性で知られている。
本開示の１つ以上の実施形態は、コーティングを形成するのに使用する添加剤組成物も提供し、当該組成物は、上記疎水性調整添加剤及び摩耗抑制添加剤、並びに任意選択的に、両親媒性調整添加剤を含む。使用する際、添加剤組成物は、少なくとも９０°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従い、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターで測定した場合）；塩霧耐性により測定した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性；Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄもしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度、及び／又は、任意選択的に、０．４以下、もしくは０．３以下、もしくは０．２以下、又は約０．０５～約０．１５（ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合）の範囲内の湿潤摩擦係数を有するコーティングを形成するのに十分な量で、予備硬化コーティング組成物に添加される。
さらに、本開示の１つ以上の実施形態は、上記組成物の１つ以上を形成する方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法は、疎水性調整添加剤を、エポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む第１の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、両親媒性調整添加剤を第１の混合物に混合することをさらに含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、摩耗抑制添加剤及び分散剤を第１の混合物に混合することを含む。
次に、本開示の実施形態を、添付の図を参照しながら、単に例示のために説明する。
定義
他に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
本明細書及び特許請求の範囲で使用された場合に、単数形「a」、「an」及び「the」は、複数形の参照を、文脈上明らかにそうでない限り、含む。
本開示中、「含む（comprising）」という用語は、以下の例示では非網羅的であり、他の追加の適切な項目、例えば、適宜１つ又は２つ以上のさらなる特徴、コンポーネント及び／又は成分を含んでも含まなくてもよい。
本開示において、（ａ）「コーティング用組成物（composition for a coating）」、（ｂ）「コーティング組成物（coating composition）」、（ｃ）「予備硬化組成物（pre-cured composition）」又は（ｄ）「予備硬化コーティング組成物（pre-cured coating composition）」は、まだ硬化剤により反応又は硬化してコーティングを形成していない、本開示の組成物を意味する。
本開示において、（ａ）「組成物から形成されたコーティング」、（ｂ）「コーティング組成物から形成されたコーティング」、（ｃ）「硬化コーティング（cured coating）」、又は（ｄ）「硬化エポキシ系コーティング(cured epoxy－based coating)」は、本開示の組成物と硬化剤との反応生成物を含むコーティング（すなわち、硬化したコーティング）を指す。
本開示において、（ａ）「そのような添加剤を含まないコーティング」、（ｂ）「対照コーティング」、又は（ｃ）「対照エポキシ系コーティング」は、硬化剤と、適切に希釈されたエポキシ官能性モノマーからなる組成物との反応生成物からなるコーティングを指す。
本開示において、「硬化性組成物（curing composition）」とは、硬化剤と混合したが、まだ硬化して硬化エポキシ系コーティングを形成していない、予備硬化組成物を指す。
本開示において、「重合に組み込まれる」とは、エポキシド重合において反応性である官能基を含む、及び／又は、エポキシ官能性モノマー（例えば、シロキサン／シリコーン／ポリシロキサン側鎖）の側鎖基、ペンダント基、末端基又は終端基と反応性である化合物又は分子であって、その反応において、当該化合物又は分子が試薬（reagent）（例えば、モノマー、架橋剤など）として作用する化合物又は分子（例えば、添加剤、モノマー、オリゴマー、プレポリマー）を意味する。本開示において、「重合中に取り込まれる」とは、化合物又は分子（例えば、添加剤、モノマー、オリゴマー、プレポリマー）が、不融性で不溶性のポリマーネットワーク（エポキシ系コーティング）を形成する際に当該ポリマーネットワーク中に物理的に絡まることをいう。
本明細書中、「オリゴマー」又は「低分子量ポリマー」は、少ない数の繰り返し単位を含むポリマーを指し、その物理的特性は鎖の長さに大きく依存する。例えば、少ない数の繰り返し単位は、１～１００、もしくは１～５０、もしくは１～２０、又は１～１０であってよい。さらなる例として、大きな数の繰り返し単位は、数百、もしくは数千、又はそれ以上であってもよい。
本開示において、「モノマー（１種以上）」は、（ｉ）硬化コーティングのように反応性基により高分子量まで重合可能な１種のモノマー又は複数種のモノマーの系；及び／又は（ｉｉ）プレポリマーであって、反応性基により、硬化コーティングのような高分子量までさらに重合可能な中間分子量の状態まで反応した１種のモノマー又は複数種のモノマーの系を指すプレポリマーを指す。反応性ポリマーと未反応モノマーとの混合物は、本明細書では「モノマー（１種以上）」として言及する場合もある。
本開示において、「Ａ、Ｂ、・・・Ｘ、及び／又はＹ」は、「Ａ、Ｂ、・・・Ｘ、及びＹ」、もしくは「Ａ、Ｂ、・・・Ｘ、又はＹ」、又はＡ、Ｂ、・・・Ｘ、Ｙの任意の組み合わせを指す。
「エポキシ重合において反応性」とは、本開示に記載の添加剤又は希釈剤の文脈で用いられる場合、少なくとも本開示に記載のエポキシ官能性モノマーと反応して不融性で不溶性のポリマーネットワーク（本開示に記載のエポキシ系コーティング）を形成できる反応性官能基を含む又は含有することを意味する。「エポキシ重合において反応性」とは、本開示に記載の硬化剤の文脈で用いられる場合、（ａ）予備硬化組成物の硬化を誘発すること；（ｂ）予備硬化組成物が硬化して、エポキシ系コーティングを形成する際に、少なくともエポキシ官能性モノマーの重合に（例えば、モノマー及び／又は架橋剤として）組み込まれること；又は（ｃ）少なくとも本開示に記載のエポキシ官能性モノマーと反応して、不融性で不溶性のポリマーネットワーク（本開示に記載のエポキシ系コーティング）を形成することができる反応性官能基を含む又は含有することを意味する。
本開示において、「エポキシ官能性」は、エポキシ重合において少なくとも反応性であり、少なくとも１種のエポキシド官能基を含む化合物又は分子（例えば、添加剤、モノマー、プレポリマー）を指し、その非限定的代表例は以下のとおりである。
ここで、「エポキシ系」とは、少なくとも１種のエポキシ官能性化合物又は分子から形成されるコーティングを指す。
本開示の文脈において、「エポキシ官能性モノマー」及び「エポキシ樹脂」は、互換的に使用される。さらに、本開示の文脈において、「エポキシ官能性モノマーの重合」は、予備硬化組成物の硬化中に、少なくともエポキシ官能性モノマーを重合することを意味するが、その予備硬化組成物の他の成分を反応から除外することは意図していない。本開示において、「重合」は、ポリマー鎖の形成を意味し、いくつかの実施形態では、前記ポリマー鎖を架橋することも意味する。
ここで、「摩擦が低減された」コーティング、もしくは「減少した摩擦係数を有するコーティング」、又は「減少した湿潤摩擦係数を有するコーティング」とは、いくつかの実施形態では、対照コーティングの摩擦係数又は湿潤摩擦係数よりも低い摩擦係数又は湿潤摩擦係数を有する本開示の硬化コーティングを指す。
ここで、「改善された耐食性を有するコーティング」は、対照コーティングよりも高い耐食性、又は低い腐食速度を示すコーティングのことを意味する。耐食性とは、腐食を遅らせる又は防止する材料の性向として定義される。金属の耐食性は、例えば、Ｂ１１７．２７６８１－腐食に記載された方法を使用して測定することができる。
ここで、「改善されたファウルリリース性を有するコーティング」は、ファウリング物質を、コーティングが適用された基材から（対照コーティングと比較して）剥離し易くするコーティングである。ここで、「改善されたファウリング防止性特性を有するコーティング」は、コーティングが適用された基材へのファウリングを遅くする又は防止するコーティングである。
本開示において、「ファウリング物質」は、例えば微生物、植物、藻類又は動物などの生きているファウリング生物（バイオファウリング）又は非生物物質（無機及び／又は有機）のいずれかを含みうる物質を意味する。「ファウリング生物」とは、湿潤環境中に存在し、当該湿潤環境中に浸漬された物質の表面に付着する動物又は植物（例えば、微生物、植物、藻類、小動物など）を指す。ファウリング生物は４０００種以上存在すると推定されており、ファウリング生物は大きく分けて、（ｉ）微生物や細菌などのミクロファウリング生物、（ｉｉ）大動物や植物など、個体として又は大きなコロニーで付着するマクロファウリング生物に分けられる。一般的なスライムとしては、珪藻類、バクテリア、原生動物が挙げられる。一般的な生物としては、カキ類、アサリ類、チューブワーム、イガイ類、フジツボ類、ヒドロ虫類、苔虫類、褐藻類、アオノリ属（緑藻類）、紅藻類が挙げられる。
エポキシ官能性モノマー
上述したように、本開示の１つ以上の実施形態は、エポキシ系コーティング（別称、予備硬化組成物）を形成するために使用することができる組成物を提供し、この組成物は、エポキシ官能性モノマーを含む。前記エポキシ官能性モノマーは、本開示に記載のエポキシ系コーティングにおいて、主な膜形成成分を提供するため、エポキシ系コーティングを形成するためのベースを提供し、エポキシ官能性モノマーは、エポキシド官能基を含む、液体モノマー又はプレポリマーの１種又は組み合わせを含む。
本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン及びアミン官能性芳香族化合物のうちの１種以上との反応生成物；不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物；ビスフェノールジグリシジルエーテル；エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー；又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。
本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン又はアミン官能性芳香族化合物との反応生成物を含むか、から本質的になるか、又はからなるか、あるいは、不飽和脂環式化合物の酸化反応物を含む。本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物、多官能性アミン又はアミン官能性芳香族化合物との反応生成物を含むか、から本質的になるか、又はからなるか、あるいは、不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物を含む。本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、酸、酸無水物、脂環式化合物との反応生成物を含むか、から本質的になるか、又はからなるか、あるいは、不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物を含む。本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、脂環式化合物との反応生成物を含むか、から本質的になるか、又はからなるか、あるいは、不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物を含むか、から本質的になるか、又はからなる。本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂を含まないか、又はそれらの化合物が無い。１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、ブテン類、ポリブテン類、ブタジエン類、ポリブタジエン類、ニトリル類、アクリロニトリル類、ポリスルフィド類、ウレタン類、ウレタン修飾樹脂（例えば、ウレタン修飾エポキシ樹脂）、又はそれらの組み合わせを含むか、又はから本質的になる、エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂を含まないか、又はそれらの化合物が無い。本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂を含まないか、又はそれらが無い。１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、ブテン類、ポリブテン類、ブタジエン類、ポリブタジエン類、ニトリル類、アクリロニトリル類、ポリスルフィド類、ウレタン類、ウレタン修飾樹脂（例えば、ウレタン修飾エポキシ樹脂）、又はそれらの組み合わせを含むか、又はから本質的になる、エポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂を含まないか、又はそれらが無い。
本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、ビスフェノールジグリシジルエーテル、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー、又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。
いくつかの実施形態では、ビスフェノールジグリシジルエーテルは、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、又はそれらの組み合わせから誘導されたものである。いくつかの実施形態では、ビスフェノールジグリシジルエーテルは、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、又はそれらの組み合わせから誘導されたものである。
本開示の１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エポキシ官能性モノマーと、シロキサン／シリコーンモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂、又は前記モノマー、プレポリマー、もしくは樹脂の系であって、反応し共有結合して、反応性エポキシ基及び／又はシロキサン基によりさらに重合して硬化コーティングを形成可能な中間分子量のモノマーを形成している系とから形成される。１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、予備重合されたエポキシ樹脂とシリコーン樹脂との物理的混合物から形成されない。１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂が混和し易くなるようなカップリング剤（例えば、シランカップリング剤）又は他の作用剤（agents）などを含む、予備重合されたエポキシ樹脂とシリコーン樹脂との物理的混合物から形成されない。
いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、シロキサン又はポリシロキサン側鎖を有するエポキシ骨格を含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、シロキサン又はポリシロキサン側鎖を含むエポキシ官能性エポキシド（例えば、エーテル結合）骨格を含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、シロキサン又はポリシロキサン側鎖で共有結合的に修飾された、エポキシ官能性エポキシドポリエーテル骨格を含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、直鎖状の、分枝状の、又は架橋した、シロキサン又はポリシロキサン側鎖を有するエポキシ骨格を含む。いくつかの実施形態では、各シロキサン又はポリシロキサン側鎖は、直鎖構造、分枝構造、又は架橋三次元構造を有する。いくつかの実施形態では、シロキサン側鎖は、エポキシ基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、又はヒドロキシアルキル基で官能化される。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、アルコキシ基で官能化されたシロキサン又はポリシロキサン側鎖を含むエポキシ官能性エポキシド骨格を含み、少なくとも１つの側鎖は架橋三次元構造を構成する。いくつかの実施形態では、架橋三次元構造を含む少なくとも１つの側鎖は架橋シリコーン樹脂である。１つ以上の実施形態では、シロキサン又はポリシロキサン側鎖は、モノマーの分子量の約２０％～約５０％を占めることがある。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、イソシアネートオリゴマー、シランオリゴマー及びエポキシオリゴマーを含むポリマー類似反応生成物である。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、ポリウレタンオリゴマー、シランオリゴマー及びエポキシオリゴマーを含むポリマー類似反応生成物である。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、ジメチルシロキサン側鎖で修飾された３－エチルシクロヘキシルエポキシコポリマー、ポリジメチルシロキサン側鎖で修飾されたエポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）、シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂、シリコーンエポキシド樹脂、又は終端アルコキシ基を含む架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格のうちの１つ又は組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンプレポリマーは、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤ（シリコーンエポキシ樹脂か、あるいは、終端アルコキシ基を有する架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格を有するシリコーンエポキシ樹脂と呼ばれる）、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦ（シリコーンエポキシ樹脂か、あるいは、終端アルコキシ基を有する架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシ骨格を有するシリコーンエポキシ樹脂と呼ばれる。Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦは、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤよりも終端アルコキシ基数が少ないことがある。）、Ｅｐｏｓｉｌ Ｒｅｓｉｎ ５５５０（登録商標）（シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂）、又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。
予備硬化組成物中で使用するために選択される、エポキシ官能性モノマーのタイプ及び量は、エポキシ系コーティングの性能要件、及び／又はコーティングが形成されるべき表面又は基材のタイプに部分的に依存する。
一般的に、ビスフェノールＡ及びビスフェノールＦから誘導されたエポキシ官能性モノマーは、類似の特性を有するコーティングを提供する等価物とみなされる。さらに、ビスフェノールＡ及びビスフェノールＦから誘導されたエポキシ官能性モノマーは、ブレンド（ビスフェノールＡ及びＦの混合物）で、又はハイブリッド（ビスフェノールＡ及びＦの両方の成分を含む１つの分子）として使用されてもよい。いくつかの実施形態では、ビスフェノールＡから誘導されたエポキシ官能性モノマーは、ビスフェノールＦよりも安価であることが多いため、コスト低減のために選択することができる。他の実施形態では、ビスフェノールＦから形成されたコーティングは、ビスフェノールＡから形成されるコーティングよりも耐食性が高いことが一般的に知られているので、硬化エポキシ系コーティングにより高い耐食性を付与するために、ビスフェノールＦから誘導されたエポキシ官能性モノマーを選択することができる。さらに、硬化エポキシ系コーティングが食品衛生上安全であることが望まれる場合、ビスフェノールＦから誘導されたエポキシ官能性モノマーを選択してもよい。ビスフェノールＦは、一般的にビスフェノールＡよりも粘度が低いので、希釈剤の使用量の低減が望まれる場合、ビスフェノールＦから誘導されたエポキシ官能性モノマーを選択してもよい。硬化エポキシ系コーティングの生体毒性を低減することが望まれる場合、ビスフェノールＦから誘導されたエポキシ官能性モノマーを選択してもよい。
シリコーン油含有コーティング（例えば、軟質のファウルリリースコーティング）と比較して、増大した耐久性を硬化エポキシ系コーティングに付与するために、エポキシ官能性エポキシド-シロキサンモノマーの１種以上を選択することができる。エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを、硬化エポキシ系コーティングに増大した耐熱性を付与するために選択することができ、又は硬化コーティングの全体的なファウリング防止性／ファウルリリース性に寄与するように選択することができる。
いくつかの実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、予備硬化組成物の約３５ｗｔ％～約９０ｗｔ％、又は約３５ｗｔ％～約９０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲を構成する。他の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、予備硬化組成物の約４５ｗｔ％～約８０ｗｔ％を構成する。他の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、予備硬化組成物の約３５ｗｔ％～～約７０ｗｔ％を構成する。他の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、予備硬化組成物の約４０ｗｔ％～約６５ｗｔ％を構成する。他の実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、予備硬化組成物の約５５ｗｔ％を構成する。
希釈剤
上述したように、本開示の１つ以上の実施形態は、エポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む予備硬化組成物を提供する。希釈剤は、エポキシ官能性モノマーの粘度を低減するために含まれ、希釈剤は、約２５０ｃｐｓから２００００ｃｐｓ超、１０００ｃｐｓから２００００ｃｐｓ超、又は約３０００ｃｐｓから２００００ｃｐｓ超（例えば、約８０００ｃｐｓ）の範囲内の粘度を有しうる。希釈剤が異なれば、希釈係数は異なりうる。例えば、希釈剤は、線形の希釈係数を有することができ、例えば、１ｃｐｓである粘度を有する希釈剤５０％と、１００ｃｐｓの粘度を有する成分５０％とを混合すると、混合物の最終粘度は５０．５ｃｐｓである。あるいは、希釈剤は、指数関数的な希釈係数を有してもよい。
いくつかの実施形態では、希釈剤は、エポキシ官能性モノマーよりも低い粘度、例えば、１０００ｃｐｓ未満、例えば約１ｃｐｓ～約８００ｃｐｓなどの粘度を有する。いくつかの実施形態では、希釈剤は、一旦予備硬化組成物に添加されると、予備硬化組成物の最終粘度は約７００～約１６００ｃｐｓ、又は約８００～約１６００ｃｐｓの範囲内となり、予備硬化組成物を刷毛塗り又はスプレーコーティングにより基材に塗布することができる。いくつかの実施形態では、十分な量の希釈剤が添加され、予備硬化組成物の最終粘度は約１４００ｃｐｓとなる。
予備硬化組成物に使用するために選択する希釈剤の量は、予備硬化組成物の加工性要件、及び／又はコーティングが形成される表面又は基材のタイプに部分的に依存する。いくつかの実施形態では、希釈剤は、予備硬化組成物の約１ｗｔ％～約３５ｗｔ％、又は１ｗｔ％～３５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲を構成する。他の実施形態では、希釈剤は、予備硬化組成物の約１５ｗｔ％～約３０ｗｔ％を構成する。他の実施形態では、希釈剤は、予備硬化組成物の約２０ｗｔ％～約３０ｗｔ％を構成する。
いくつかの実施形態では、希釈剤は、硬化エポキシ系コーティング中に気泡が捕捉されるのを低減又は防止するためにも含まれ、それによって硬化コーティングの多孔性が減少する。予備硬化組成物の粘度を低下させることにより、硬化前に予備硬化組成物から気泡が放出され易くなり、その結果、硬化コーティングに形成される欠陥（例えば、孔）の数を減少させることができる。そのような欠陥は、さもなければ、基材の表面（その上に硬化コーティングが形成される）を、例えば、腐食に対して脆弱にする。
いくつかの実施形態では、希釈剤は、エポキシド重合において反応性である反応性希釈剤、非反応性希釈剤、又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。予備硬化組成物において使用するために選択される希釈剤のタイプ、又は希釈剤の組み合わせは、硬化エポキシ系コーティングの性能要件、及び／又はコーティングが上に形成される表面もしくは基材のタイプに部分的に依存する。いくつかの実施形態では、例えば、硬化コーティングの機械的強度（例えば、硬度及び／又は靭性）を維持する又は増加させることが望ましい場合、反応性希釈剤はエポキシド重合中に組み込まれるため、反応性希釈剤を選択することができる。他の実施形態では、蒸発しない希釈剤を使用することが望ましい場合、反応性希釈剤は揮発性有機化合物（ＶＯＣ）ではないので、反応性希釈剤を選択することができる。いくつかの実施形態では、硬化コーティングの疎水性を維持又は増加させることが望ましい場合、反応性希釈剤を選択することができる。いくつかの実施形態では、非反応性希釈剤は、一般的に反応性希釈剤よりも安価であるため、コスト削減のために非反応性希釈剤を選択することができる。他の実施形態では、気泡が硬化コーティング中に捕捉されるのを低減又は防止するために非反応性希釈剤を選択することができ、それによって硬化コーティングの多孔性が減少する。さらに他の実施形態では、予備硬化組成物の硬化を遅くしてハンドリング時間を増加させるために、非反応性希釈剤を選択することができ、それによって、エンドユーザーは基材に予備硬化組成物を塗布するためのより長い時間を有する。さらなる実施形態では、より少量のＶＯＣ成分を含む予備硬化組成物を得るために反応性希釈剤と非反応性希釈剤の組み合わせを選択することができ、非反応性希釈剤の量が少ないほど、反応性希釈剤の量はより多くなる。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングの環境への影響を低減するため、及び／又はオフガス爆発リスクを低減するために、反応性希釈剤と非反応性希釈剤のこのような組み合わせを選択することができる。
本開示の反応性希釈剤は、予備硬化組成物が硬化して硬化エポキシ系コーティングを形成する際に、少なくともエポキシ官能性モノマーの重合に組み込まれるように、エポキシド重合において反応性である希釈剤である。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、エポキシ官能性モノマーと少なくとも反応することができる官能基、例えば、エポキシド官能基（あるいは、グリシジルエーテル基と呼ばれることがある）、アクリレート官能基、マレイミド官能基、ヒドロキシアルキル官能基、又はヒドロキシド基（あるいは、ヒドロキシル官能基と呼ばれることがある）などを含むため、エポキシド重合において反応性である。
いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、濡れの低い臨界表面張力により示されるように、低い極性を有する。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤の極性は、その疎水性の指標であり、極性がより低いほど、疎水性がより高いことを示す。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、アルキル系又はアリール系の官能基を含むため、低い極性／高い疎水性を有する。例えば、いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテルを含み、これは、その長いアルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）鎖のために、比較的低い極性及び比較的高い疎水性を有する。さらに、いくつかの実施形態では、希釈剤としてのアルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテルの使用は、良好な表面濡れ性、及び良好な基材接着性（又は密着性）を有する硬化コーティングを提供することができる。以下でより詳細に説明するように（すなわち、疎水性調整添加剤を参照）、低い極性を有する（ひいては、高い疎水性を有する）反応性希釈剤を予備硬化組成物に組み込むことにより、硬化エポキシ系コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性を向上させることができる。特に、低極性の反応性希釈剤を予備硬化組成物に含めることは、得られるコーティングの表面エネルギーを低減することができ、これにより、コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性を改善することができる。そのため、いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤の１種以上を、反応性希釈剤として作用させることができる。
いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、ｏ－クレゾールグリシジルエーテル、脂環式グリシジルエーテル、ジプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。
反応性希釈剤とは対照的に、本開示の非反応性希釈剤は、反応性官能基を含まないので、エポキシド重合において反応性でない。いくつかの実施形態では、非反応性希釈剤は、硬化エポキシ系コーティングを形成するために予備硬化組成物が硬化されている際に、予備硬化組成物の重合を触媒する（例えばヒドロキシル官能基（ＯＨ）などの反応性官能基による）。他の実施形態では、非反応性希釈剤は、前記重合中に取り込まれうる。例えば、非反応性希釈剤は、硬化エポキシ系コーティングの微細構造中に保持されてもよい。いくつかの実施形態では、保持される希釈剤の体積にもよるが、希釈剤を保持することによって、コーティング（例えば、コーティング中で軟質相として作用し、その硬度を低減することによって）及び耐摩耗性に有害な場合があり、これはあまり望ましくない。いくつかの実施形態では、３０ｗｔ％以上の非反応性希釈剤を、コーティングに有害な影響を及ぼさす前に保持することができるが、一般的に、５ｗｔ％の希釈剤を加えるごとに、硬化コーティングの硬度が、Ｄショア硬度が３ポイントずつ減少すると予想できる。他の実施形態では、非反応性希釈剤は、硬化エポキシ系コーティングから、その形成後に蒸発し、これはガス放出（off-gassing）としても知られている。
いくつかの実施形態では、非反応性希釈剤は、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、酢酸メチル、キシレン、メチルエチルケトン又はそれらの組み合わせを含む。他の実施形態では、非反応性希釈剤は、非ＶＯＣ（非揮発性有機化合物）、例えばベンジルアルコールなどであり、硬化エポキシ系コーティングからのガス放出を低減させることができる。いくつかの実施形態では、非ＶＯＣ希釈剤の使用により、予備硬化組成物及び／又は硬化エポキシ系コーティングの環境への影響が低減される。さらなる実施形態では、非反応性希釈剤は、ベンジルアルコールである。さらなる実施形態では、非反応性希釈剤は、酢酸メチル、キシレン、メチルエチルケトン、又はそれらの組み合わせである。１つ以上の実施形態では、本開示の予備硬化組成物のその他の成分（例えば、疎水性調整添加剤、摩耗抑制添加剤、両親媒性調整添加剤）とのエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーの相溶性（例えば、共溶解性、混和性）を高めるために、非反応性希釈剤である、酢酸メチル、メチルエチルケトン、キシレン、又はそれらの組み合わせを選択してもよい。１つ以上の実施形態では、吹付け塗りによって硬化性組成物を塗布するときに、良好な乾燥特性を付与するために、非反応性希釈剤である、酢酸メチル、メチルエチルケトン、キシレン、又はそれらの組み合わせを選択してもよい。１つ以上の実施形態では、不十分な相溶性の組成物に特有のクレーター、ピンホール、ブラッシング、ゆず肌、及び／又は他の視覚的欠陥が形成されるのを回避又は低減するために、非反応性希釈剤である、酢酸メチル、メチルエチルケトン、キシレン、又はそれらの組み合わせを選択してもよい。１つ以上の実施形態では、環境に優しい溶媒を含む予備硬化組成物として酢酸メチルを選択してもよい（例えば、酢酸メチルは、米国環境保護庁によってリストアップされた揮発性有機化合物（ＶＯＣ）のリストから除外されるため）。
疎水性調整添加剤
上述したように、本開示の１つ以上の実施形態は、エポキシ官能性モノマー、希釈剤、及び疎水性調整添加剤を含む予備硬化組成物を提供する。疎水性調整添加剤は、得られる硬化エポキシ系コーティングの疎水性を増加させることで、コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性を改善（対照エポキシ系コーティングと比較して）するために、予備硬化組成物中に含まれる。
一般的に、ファウリングが起こるには、生物が表面への結合のために水と競合するため、表面は、生物が付着するのに適した特性を示す必要がある。いくつかの生物（例えば、ミクロファウラー（micro-foulers））の場合、約２２～２４ｍＮ／ｍの表面張力で、生物付着が最少のゾーンが存在する。生物付着にとって最も望ましくない表面エネルギーは約２３ｍＮ・ｍ－１であり、約２０～約２５ｍＮ・ｍ－１、又は約２０～３０ｍＮ・ｍ－１の範囲も含まれ、これらの範囲では、表面と、ファウリング生物の接着性タンパク質との間に弱い境界層が形成されるため、バイオファウリングが最少となる。例えば、メチルシリコーンを含む表面は、一般的にこの範囲の表面エネルギーを有する。ファウリングが発生するかどうかの別の要因は表面粗さであり、より滑らかな表面（例えば、欠陥のない表面）ほどファウリング生物の付着のための空間や表面積がより少なくなる。
一般的に、約２０～約２５ｍＮ・ｍ－１の範囲に近いエネルギーを有する表面は、この表面エネルギー値で水が表面を再び濡らすための熱力学的コストが最低限に抑えられる一方で、表面の動きが、コーティングに作用するせん断応力によって、弱く結合したファウラーの除去をもたらすため、ファウリング生物が表面に付着する能力を低下させることができる。硬化エポキシ系コーティングの疎水性を高めることにより、疎水性調整添加剤は、コーティングの表面エネルギーを低減（例えば、約２０～約２５ｍＮ・ｍ－１の範囲に）することに寄与し、これにより、付着生物が硬化コーティングに対してファウリング生物が付着する能力を低減させることができ、それによって、改善されたファウリング防止性／ファウルリリース性を付与することが可能となる。本開示の疎水性調整添加剤は、当該添加剤自身の疎水性により、硬化エポキシ系コーティングの疎水性を増加させる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤の疎水性は、アルキル系又はアリール系の官能基を含む当該添加剤に部分的に起因する。例えば、疎水性調整添加剤は、１～１５の炭素鎖長、又は１～１０の炭素環サイズを含むアルキル系又はアリール系の官能基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤の疎水性は、当該添加剤が高い分子量を有することに部分的に起因する（例えば、高分子添加剤対低分子添加剤）。理論に束縛されることを望まないが、疎水性調整添加剤は、コーティングが硬化する際に当該添加剤の一部（例えば、エポキシド重合において反応性でない部分）がコーティングの表面に移行することに少なくとも部分的に起因して、硬化エポキシ系コーティングの疎水性を増大させることができる。
疎水性調整添加剤の疎水性は、添加剤の濡れの臨界表面張力によって評価及び／又は表すことができる。いくつかの実施形態では、好適な疎水性調整添加剤の臨界表面張力は、その疎水性調整添加剤が予備硬化組成物中に、最大約１０ｗｔ％まで又は最大約２０ｗｔ％までの範囲で存在する場合、約１５～約６０ｍＮ／ｍ、もしくは約１５～約５５ｍＮ／ｍ、もしくは約１５～約４０ｍＮ／ｍ、又は約２０～約３０ｍＮ／ｍである。コーティングの表面エネルギー及びファウリング防止性／ファウルリリース性の指標である硬化エポキシ系コーティングの疎水性は、接触角によって測定することができる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターにより測定した場合に硬化エポキシ系コーティングが少なくとも９０°の接触角を有するのに十分な量で予備硬化組成物中に含まれる。接触角は、表面の濡れ性の尺度であり、一般的に、液体－蒸気界面と固体表面とが接する場所で測定される。接触角が大きいほど、表面の濡れ性がより低い（例えば、疎水性がより高い）ことを意味する。少なくとも９０°の接触角を有する硬化エポキシ系コーティングは、ファウリング生物がコーティングに付着する能力を低下させる表面エネルギーを有するのに十分に疎水性である。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングが、約９０°～約１３０°、もしくは約９０°～約１２０°、約９５°～約１２０°、約１００°～約１２０°、もしくは約１００°～約１１５°、もしくは約１１０°、もしくは約１２０°、又は約９０°～約１３０°の間の任意の範囲の接触角を有するのに十分な量で疎水性調整添加剤が含まれる。
さらに、疎水性調整添加剤は、エポキシド重合において反応性であり、予備硬化組成物が硬化される際に少なくともエポキシ官能性モノマーの重合に組み込まれる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、少なくともエポキシ官能性モノマー、例えばエポキシ官能基、アクリレート官能基、又はマレイミド官能基などと反応できる官能基を含むため、エポキシド重合において反応性である。他の実施形態では、疎水性調整添加剤は、前記重合中に取り込まれる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のフルオロ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、フルオロ系オリゴマー、ビスマレイミドオリゴマー、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む。
疎水性調整添加剤が少なくとも１種のＳｉ系添加剤を含むか、又は疎水性調整添加剤が、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含むいくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、それらの比較的低い粘度（例えば、１０００ｃｐｓ未満、例えば約１ｃｐｓ～約８００ｃｐｓの粘度）に少なくとも部分的に起因して、さらに反応性希釈剤（すなわち、上記の希釈剤を参照）として機能することができる。
疎水性調整添加剤が、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のフルオロ系添加剤、又はそれらの組み合わせを含むか、又は疎水性調整添加剤が、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含むいくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤の臨界表面張力は、疎水性調整添加剤が予備硬化組成物中に最大で約１０ｗｔ％まで存在する場合、約１５～約６０ｍＮ／ｍ、もしくは約１５～約５５ｍＮ／ｍ、もしくは約１５～約４０ｍＮ／ｍ、又は約２０～約３０ｍＮ／ｍである。疎水性調整添加剤が少なくとも１種のマレイミド系添加剤を含むか、又は疎水性調整添加剤がビスマレイミドオリゴマーを含む他の実施形態では、疎水性調整添加剤の臨界表面張力は、疎水性調整添加剤が予備硬化組成物中に最大で約２０ｗｔ％まで存在する場合に、約１５～約６０ｍＮ／ｍ、もしくは約１５～約５５ｍＮ／ｍ、もしくは約１５～約４０ｍＮ／ｍ、又は約２０～約３０ｍＮ／ｍである。
いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、エポキシド重合において反応性ではないが、予備硬化組成物が硬化エポキシ系コーティングに硬化する際に組み込まれる。かかる実施形態では、疎水性調整添加剤は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）－シリカ又はヒュームドシリカを含んでよく、硬化エポキシ系コーティングに硬化する際に、コーティングの表面に塗布されて（例えば、吹付け塗り、刷毛塗りなど）、硬化コーティングの疎水性を増加させることができる。
予備硬化組成物中に使用するために選択される疎水性調整添加剤のタイプ及び量は、硬化エポキシ系コーティングの性能要件、及び／又はコーティングが形成される表面又は基材のタイプに部分的に依存する。
いくつかの実施形態では、Ｓｉ系又はフルオロ系添加剤を、それらの疎水性を引き出すために選択するが、それらは硬化コーティングの機械的強度に影響を与えない範囲で、予備硬化組成物中で低濃度に維持される。いくつかの実施形態では、フルオロ系添加剤はマイクロプラスチックを環境に放出したり、発がん性であることが知られているため、Ｓｉ系添加剤は、フルオロ系添加剤を含む硬化コーティングと比べて硬化コーティングの環境及び健康への影響を低減するために、Ｓｉ系添加剤が選択される。他の実施形態では、滑らか／光沢があるが（例えば、表面粗さ０．３μｍ未満）、欠陥がほとんどない硬質の硬化被膜の形成を促進するために、マレイミド系添加剤が選択される。さらに他の実施形態では、硬化エポキシ系コーティングに耐高温性（例えば、最高で２５０℃）を付与するために、マレイミド系添加剤が選択される。
いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンを含むか、又はから本質的になる。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンは、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。硬化エポキシ系コーティングが向上したファウリング防止性／ファウルリリース性（対照硬化コーティングに対して）を有するようにコーティングの表面エネルギーの大きな減少（すなわち、コーティングの疎水性の大きな増加）が必要である場合に、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサン及び類似のエポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンを選択することができる。いくつかの実施形態では、硬化コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性に作用するように、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内で、もしくは約０．５ｗｔ％～約８ｗｔ％の範囲内で、又は約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンを予備硬化組成物中に存在させる。
いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、エポキシ官能性シランを含むか、又はから本質的になる。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性シランは、グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。コーティングの疎水性を高めることに加えて、基材への硬化コーティングの接着性を高めるために、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及び類似のエポキシ官能性シランを選択することができる。例えば、グリシドキシプロピルトリメトキシシランは、そのトリメトキシシラン部分を介して接着を促進することができる。かかるトリメトキシ官能基は、加水分解を受けやすく、そのため、基材の表面上で、他の反応性官能基、例えばヒドロキシル（ＯＨ）基と反応しうる反応性シラノール官能基を形成し、それによって接着を促進することができる。いくつかの実施形態では、硬化コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性に作用するように、及び／又は基材接着性の増加に作用するように、グリシドキシプロピルトリメトキシシランを、約０ｗｔ％～約６ｗｔ％の範囲内、もしくは約１ｗｔ％～約２ｗｔ％の範囲内、又は約０ｗｔ％～約６ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。
いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、ビスマレイミドオリゴマーを含むか、又はから本質的になる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、ビスマレイミドオリゴマーＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。
いくつかの実施形態では、ビスマレイミドオリゴマーＢＭＩ－６８９は、以下の代表的な構造を有する。
いくつかの実施形態では、ビスマレイミドオリゴマーＢＭＩ－１５００は、以下の代表的な構造を有する。
いくつかの実施形態では、ビスマレイミドオリゴマーＢＭＩ－１４００又はＢＭＩ－１７００は、以下の代表的な構造を有する。
ここで、ＢＭＩ－１４００は、ＢＭＩ－１７００の低粘度バージョンである。
いくつかの実施形態では、ＢＭＩ １４００又はＢＭＩ １７００は、約１０ｗｔ％～約２５ｗｔ％の範囲内、もしくは約１０ｗｔ％～約２０ｗｔ％の範囲内、又は約１０ｗｔ％～約２５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在する。
いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、フルオロ系オリゴマーを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーを含むか、から本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーは、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（登録商標） ＣＮ４００２（フッ素化アクリレートオリゴマー）である。ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従い、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターで測定した場合の、硬化エポキシ系コーティングの接触角を、平均で約２～約５度増加させるために、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーが予備硬化組成物中に含まれてもよい。いくつかの実施形態では、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーは、約０．０５ｗｔ％～約５ｗｔ％、もしくは約０．０５ｗｔ％～約３ｗｔ％、又は約０．０５ｗｔ％～約５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在する。
いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、フルオロ系添加剤であるポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）を含む。いくつかの実施形態では、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）は、エポキシド重合中に疎水性調整添加剤が取り込まれ、重合しないことが好ましい場合に選択される。いくつかの実施形態では、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）が、アミノシラン硬化剤の存在下でシロキサン／ポリシロキサン側鎖と反応することができるため、予備硬化組成物が硬化される際にポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）が少なくともエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーの重合に組み込まれるように、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーとの併用のためにポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）が選択される。いくつかの実施形態では、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）は、約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲で、予備硬化組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、ＤＮＳＴ－Ｄｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標） ＡＭＥＯ－Ｔ（９０ｗｔ％超の（３－アミノプロピル）トリエトキシシランを含むアミノシラン組成物）であってもよく、これは、基材に対する硬化コーティングの接着性を高めるために選択することができる。いくつかの実施形態では、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標） ＡＭＥＯ－Ｔを、硬化剤として、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーと併用するために選択される。
摩耗抑制添加剤
上述したように、本開示の１つ以上の実施形態は、さらに摩耗抑制添加剤を含む予備硬化組成物を提供する。改善された耐食性、向上した機械的強度、又は少なくとも１０ｍｍの曲げ強度（対照コーティングと比較して）を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するために、摩耗抑制添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、減少した摩擦係数（対照コーティングと比較して）を示すエポキシ系コーティングを提供するために、摩耗抑制添加剤が組成物中に含まれる。
本開示の摩耗抑制添加剤は、耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄもしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、耐塩霧性により評価した場合に約１５００時間～約８５００時間、又は約４０００時間～約７０００時間の改善された耐食性；又はＤショア硬度が約６５Ｄ～約９０Ｄ、もしくは約６５Ｄ～約８５Ｄ、もしくは約７０Ｄ～約８０Ｄであるか、又はＤショア硬度が約３０Ｄ～約９０Ｄのいずれかである向上した機械的強度を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で含まれる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、摩擦係数が０．３未満（例えば、１０％未満の力が摩擦に失われることを示す、約０．１の摩擦係数）であるコーティングを提供するのに十分な量で含まれる。
いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。
１つ以上の実施形態では、摩耗抑制添加剤は、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、又はそれらの組み合わせを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、未修飾グラフェンナノプレートレット又は未修飾グラファイトは、予備硬化組成物に組み込まれる前に、化学的に修飾されていないグラフェンナノプレートレット又はグラファイトフレークである。いくつかの実施形態では、グラフェンナノプレートレット又はグラファイトフレークは、グラフェンナノプレートレット又はグラファイトフレークの表面と結合してグラフェンナノプレートレット又はグラファイトフレークの表面を官能化するカップリング剤、例えば、シラン、アミノ、又は金属錯体カップリング剤などにより化学的に修飾されていない。いくつかの実施形態では、グラフェンナノプレートレット又はグラファイトフレークは、グラフェンナノプレートレット又はグラファイトフレークの表面を酸化させ、酸化グラフェン又は酸化グラファイトを形成する酸化剤により化学的に修飾されていない。１つ以上の実施形態では、摩耗抑制添加剤は、修飾グラフェンナノプレートレット、修飾グラファイト、又はそれらの組み合わせを含まないか、もしくはから本質的になるものでないか、あるいは、修飾グラフェンナノプレートレット、修飾グラファイト、又はそれらの組み合わせが無い。１つ以上の実施形態では、摩耗抑制添加剤は、酸化グラフェン、酸化グラファイト、又はそれらの組み合わせを含まないか、もしくはから本質的になるものでないか、あるいは、酸化グラフェン、酸化グラファイト、又はそれらの組み合わせが無い。酸化グラフェン又は酸化グラファイトを、本開示のエポキシ官能性モノマー及び／又は予備硬化組成物中に分散させることが困難な場合がある。１つ以上の実施形態では、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイト、又はそれらの組み合わせは、分散を促進させるために事前に化学修飾する必要なく、本開示の予備硬化組成物中に分散される。
予備硬化組成物中で使用するために選択される摩耗抑制添加剤のタイプ及び量は、得られる硬化エポキシ系コーティングの性能要件、及び／又はコーティングが形成される表面又は基材のタイプに部分的に依存する。
いくつかの実施形態では、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、及び酸化亜鉛の１つ又は組み合わせは、高バリア性充填剤として作用しうるので、これらの添加剤を、耐食性を増加させるために選択してもよい。高バリア性充填剤は、コーティング中の水、酸素、及び／又は腐食性イオンの拡散経路を増やすので、それらが基材の表面に到達して腐食を引き起こすことが困難になり、それによって、得られる硬化コーティングの耐食性を増加させることができる（対照硬化コーティングと比較して）。いくつかの実施形態では、耐食性の増加に作用するように、かかる摩耗抑制添加剤は、例えばサイズ、形状、表面積などの特性に応じて、約０．０５ｗｔ％～約６０ｗｔ％の範囲内、又は約０．０５％～約６０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲内で、予備硬化組成物中に含まれる。
いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、又はそれらの組み合わせを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。グラフェンナノプレートレット（ＧＮＰ）は、グラフェンの派生形態であり、１原子分の厚みではなく、ＧＮＰはは、より厚く、最大６０層のグラフェンからなることができる（そして厚さは最大で約３０ｎｍである）。グラフェンナノプレートレットは、鋼鉄の約３００倍の強度、ダイヤモンド以上の硬度、優れた熱及び電気伝導性を有する一方で非常に柔軟であることから、グラフェンナノプレートレットが含まれてもよい。さらに、グラフェンナノプレートレットは、固体潤滑性を提供することができ、コーティングの摩擦係数を低減することができ、及び／又は、コーティングのファウルリリース効率を増大させることができる。いくつかの実施形態では、グラフェンナノプレートレットを摩耗抑制添加剤として選択すると、得られる硬化エポキシ系コーティングに改善された機械的強度及び／又は曲げ強度を付与することができる（対照コーティングと比較して）。さらに、グラフェンナノプレートレットは、様々なフレークサイズ（例えば、１～１００μｍ）で製造することができ、例えば、高表面積を有する大きな薄いフレークを製造することができる。コーティングに組み込まれた場合、このような大きな薄いフレークは、腐食に対する物理的及び／又は化学的バリアとして機能することができる。その高い表面積に起因して、腐食に対するバリア性を提供するために、グラフェンナノプレートレットは低濃度でよい。いくつかの実施形態では、グラフェンナノプレートレットを摩耗防止添加剤として選択することにより、得られる硬化エポキシ系コーティングに改善された耐食性を付与することができる（対照コーティングと比較して）。
いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける耐食性の向上、機械的強度の向上、及び／又は曲げ強度の向上に作用するように、予備硬化組成物中に含まれる未修飾グラフェンナノプレートレットは、少なくとも３μｍ；もしくは約３μｍ～約１００μｍ；もしくは約３μｍ～約５０μｍ；もしくは約５μｍ～約１０μｍのフレークサイズ；又は約３μｍ～約１００μｍの間の任意のフレークサイズを有する。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける耐食性の向上、機械的強度の向上、及び／又は曲げ強度の向上に作用するように、未修飾グラフェンナノプレートレットは、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％；もしくは約０．１ｗｔ％～約１０ｗｔ％；もしくは約０．１ｗｔ％～約５ｗｔ％；もしくは約０．１ｗｔ％～約２．５ｗｔ％；もしくは約０．１ｗｔ％～約１ｗｔ％；もしくは約０．３ｗｔ％；又は約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける摩擦係数の低減に作用するように、予備硬化組成物中に含まれる未修飾グラファイトフレークは、少なくとも３μｍ；もしくは約３μｍ～約１００μｍ；もしくは約３μｍ～約５０μｍ；もしくは約１０μｍ～約２０μｍのフレークサイズ；又は約３μｍ～約１００μｍの間の任意のフレークサイズを有する。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける摩擦係数の低減に作用するように、未修飾グラファイトフレークは、約０．１ｗｔ%～約２５ｗｔ%；約１ｗｔ％～約１５ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約１０ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内で；又は約０．１ｗｔ％～約２５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で予備硬化組成物中に存在させる。
いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム（例えば、タルク）、又はそれらの組み合わせを含むか、もしくはから本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム（例えば、タルク）、又はそれらの組み合わせを、摩耗抑制添加剤として選択することにより、高バリア性充填剤として作用することで、向上した耐食性を付与することができる（対照コーティングと比較して）。いくつかの実施形態では、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム（例えば、タルク）、又はそれらの組み合わせを、摩耗抑制添加剤として選択することにより、得られる硬化エポキシ系コーティングに改善された機械的強度及び／又は曲げ強度を付与することができる（対照コーティングと比較して）。１つ以上の実施形態では、硬化エポキシ系コーティングの耐食性の向上、機械的強度の向上、及び／又は曲げ強度の向上に作用するように、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム（例えば、タルク）、又はそれらの組み合わせを、約５ｗｔ％～約３０ｗｔ％、もしくは約５ｗｔ％～約２５ｗｔ％；もしくは約５ｗｔ％～約１０ｗｔ％；もしくは約１０ｗｔ％～約２５ｗｔ％；もしくは約１０ｗｔ％～約２０ｗｔ％；もしくは約１０ｗｔ％～約１７ｗｔ％；もしくは約７～８ｗｔ％の範囲内で；もしくは約１０ｗｔ％；もしくは約１７ｗｔ％；もしくは約２５ｗｔ％、又は約５ｗｔ％～約３０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で予備硬化組成物中に存在させる。
両親媒性調整添加剤
上述したように、本開示の１つ以上の実施形態は、両親媒性調整添加剤をさらに含む予備硬化組成物を提供する。減少した湿潤摩擦係数及び／又は改善されたファウリング防止性／ファウルリリース性（対照コーティングと比較して）を示す硬化エポキシ系コーティングが提供されるように、両親媒性調整添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。
両親媒性調整添加剤は、当該添加剤自身の両親媒性又は親水性により、それが組み込まれたエポキシ系コーティングの表面に少なくとも部分的に両親媒性を付与する（対照コーティングと比較して）。両親媒性とは、親水性と疎水性の両方の特性を有することを指す。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、両親媒性であり、疎水性部分と親水性部分との両方を含む。他の実施形態では、両親媒性調整添加剤は親水性である。両親媒性又は親水性は、少なくとも部分的に、親水性官能基を含む添加剤に由来する。いくつかの実施形態では、官能基の水素結合能（すなわち、受容性及び／又は供与性）に少なくとも部分的に起因して、その官能基は親水性である。いくつかの実施形態では、官能基が帯電しており、水和球を形成／引き付けることができることに少なくとも部分的に起因して、その官能基は親水性である。
理論に束縛されることを望まないが、相分離（例えば、部分的相分離）、又はコーティング表面への添加剤の親水性部分及び／又は親水性官能基の移行に起因して、エポキシ系コーティングの表面に少なくとも部分的両親媒性を付与することができ、それにより、予備硬化組成物のエポキシ官能性モノマー、希釈剤、疎水性調整添加剤、及び／又は他の成分によって付与された比較的疎水性の領域又は区域全体にわたって比較的親水性の領域又は区域を生じさせることができる。親水性のこれらの領域又は区域は、コーティングが湿潤環境下にあるときに、水／水溶液をそれらに引き寄せることができ、湿潤環境に浸漬された場合に、コーティング表面上に、部分的に水和した潤滑な層を形成することに、少なくとも部分的に寄与する。いくつかの実施形態では、コーティング表面上のこの水和層により、コーティングの滑り性が増加し（例えば、表面を滑り易くし）、それによって湿潤摩擦係数が減少する。いくつかの実施形態では、コーティング表面上のこの水和層により、ファウウリング生物が硬化エポキシ系コーティングの表面に付着する及び／又は付着したまま残る可能性が減少し、コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性が向上する。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤によって、それらが組み込まれた硬化コーティングは、ファウリング付着に抵抗する及び／又はファウリング付着を低減することができる。いくつかの実施形態では、添加剤によって、コーティングは、ファウリング生物の付着強さを低減することができる。
予備硬化組成物において使用するために選択される両親媒性調整添加剤のタイプ及び量は、硬化エポキシ系コーティングの性能要件、コーティングが形成される表面又は基材のタイプ、及び／又は予備硬化組成物のその他の成分との相溶性に部分的に依存する。
いくつかの実施形態では、本開示の両親媒性調整添加剤は、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合に０．２以下の湿潤摩擦係数を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で、予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合に０．４以下、又は０．３以下の湿潤摩擦係数を有するコーティングを提供するのに十分な量で含まれる。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、約０．０５～約０．４；もしくは約０．０５～約０．３；もしくは約０．０５～約０．２；もしくは約０．０５～約０．１５；もしくは約０．０６～約０．１１；もしくは約０．０８～約０．１２の範囲内、又は約０．０５～約０．４の間の任意の範囲の湿潤摩擦係数を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で含まれる。
１つ以上の実施形態では、予備硬化組成物中に含まれる両親媒性調整添加剤は、（ｉ）約－３０℃～約１０℃のガラス転移温度を有するか；（ｉｉ）約１００～約２５００ｃｐｓの粘度を有するか；（ｉｉｉ）アセテート、ケトン、及び／又は芳香族炭化水素を含む溶媒に可溶であるか；（ｉｖ）予備硬化組成物のその他の成分との相溶性を有して、相溶性が不十分な組成物に特徴的なクレーター、ピンホール、ブラッシング、ゆず肌、及び／又は他の視覚的欠陥の形成を回避又は低減するか；又は（ｖ）それらの組み合わせを有する。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、約１００～約２５００ｃｐｓの粘度を有し、また、アセテート、ケトン及び／又は芳香族炭化水素を含む溶媒に可溶であり、これにより、予備硬化組成物のその他の成分との両親媒性調整添加剤の相溶性が高まる。
１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、エポキシド重合において反応性であるため、予備硬化組成物が硬化される際に、少なくともエポキシ官能性モノマーの重合に組み込まれる。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、ヒドロキシル又はヒドロキシルアルキル官能基などの、少なくともエポキシ官能性モノマーと反応しうる官能基を含むため、エポキシド重合において反応性である。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、エポキシド重合において反応性ではないが、予備硬化組成物が硬化エポキシ系コーティングに硬化される際に組み込まれる。
上述したように、両親媒性調整添加剤は、水素結合（すなわち、受容性及び／又は供与性）が可能な官能基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、水素結合が可能な官能基は、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基、フルオロヒドロキシアルキル基、エーテル基、ケトン又はアルデヒド基、エステル基、カルボン酸基、アミン基、アミド基、イミン基、ニトリル基、又はそれらの組み合わせを含む。上述のように、両親媒性調整添加剤は、水和球を形成／引き付けることができる帯電した官能基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、帯電した官能基は、アンモニウム基、カルボキシレート基、アルコキシ基もしくはアリールオキシ基、ニトロ基、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、これらの親水性官能基は、終端基もしくは末端基、又はペンダント基もしくは側鎖基である。いくつかの実施形態では、これらの親水性官能基は、そうでなければ疎水性添加剤の終端基もしくは末端基、又はペンダント基もしくは側鎖基である。
いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、オリゴマー又は低分子量ポリマーである。いくつかの実施形態では、両親媒性調整オリゴマー又は低分子量ポリマーは、直鎖状であっても分枝状であってもよい。いくつかの実施形態では、両親媒性調整オリゴマー又は低分子量ポリマーは、炭素に基づく（例えば、Ｃ－Ｃ）骨格を有する。他の実施形態では、両親媒性調整オリゴマー又は低分子量ポリマーは、有機元素（例えば、Ｃ－Ｏ、Ｃ－Ｓｉ、Ｃ－Ｓｉ－Ｏ）骨格を有する。いくつかの実施形態では、両親媒性調整オリゴマー又は低分子量ポリマーの分子量は、約３００ｇ／ｍｏｌ～約１００００ｇ／ｍｏｌの範囲内、又は約３００ｇ／ｍｏｌ～約１００００ｇ／ｍｏｌの間の任意の範囲である。例えば、両親媒性調整添加剤は、疎水性骨格を有するオリゴマー又はポリマーを含み、親水性の末端基及び／又は親水性の側鎖を有していてよく、あるいは、当該添加剤は、例えばブロック又はグラフトコポリマーなどのコポリマーを含んでいてもよく、コポリマーの少なくとも１種のポリマーは親水性であり（例えば、その骨格及び／又は官能基に起因する）、コポリマーの少なくとも１種のポリマーは疎水性である（例えば、その骨格及び／又は官能基に起因する）。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤は、親水性骨格を有するオリゴマー又はポリマーを含んでいてもよい。他の実施形態では、前記親水性骨格は、親水性末端基及び／又は親水性側鎖を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、親水性骨格は、ポリエーテル骨格を含む。他の実施形態では、疎水性骨格は、炭素骨格、シロキサン骨格、別称シリコーン骨格を含む。
１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。１つ以上の実施形態では、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、又は多価アルコールは、親水性終端基もしくは末端基、又は親水性ペンダント基もしくは側鎖基を含む。
１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、ポリエーテルを含むか、ポリエーテルから本質的になる。ポリエーテルは、その骨格を構成するエーテル結合に部分的に起因して、及び／又はそのヒドロキシル末端基に起因して、親水性である。いくつかの実施形態では、ポリエーテルは、親水性ペンダント基又は親水性側鎖を含むことに部分的に起因して、親水性である。いくつかの実施形態では、ポリエーテルは、その親水性ポリエーテル骨格、並びに疎水性末端基及び／又は疎水性ペンダント基もしくは側鎖に部分的に起因して、両親媒性であることができる。１つ以上の実施形態では、ポリエーテルは、直鎖状又は分枝状である。いくつかの実施形態では、ポリエーテルは、例えばヒドロキシル基などの１つ以上の官能性末端基を有するポリエーテルポリオールを含む。いくつかの実施形態では、ポリエーテルは、ポリアルキレングリコールを含む。いくつかの実施形態では、ポリアルキレングリコールは、その低い毒性のために、硬化コーティングの潜在的な健康への影響を低減するために選択される。いくつかの実施形態では、約２００ｇ／ｍｏｌ～約６００ｇ／ｍｏｌの分子量を有するポリアルキレングリコールは比較的低い粘度（例えば、１０００ｃｐｓ未満、５００ｃｐｓ未満、２５０ｃｐｓ未満、１００ｃｐｓ未満）を有するため、予備硬化組成物の粘度要件を満たすように、ポリアルキレングリコールの分子量は、約２００～約６００の範囲内であるように選択する。いくつかの実施形態では、ポリアルキレングリコールは、ポリエチレングリコールである。いくつかの実施形態では、ポリアルキレングリコールの分子量は、硬化エポキシ系コーティングの滑り性を増加させ（及び湿潤摩擦係数を減少させ）、その後のファウリング防止性／ファウルリリース性を向上させるために、約４００～約６００の範囲内であるように選択される。１つ以上の実施形態では、ポリアルキレングリコールを、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、もしくは約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内、又は約１ｗｔ％～約５％の間の任意のｗｔ％範囲で予備硬化組成物中に存在させる。１つ以上の実施形態では、ポリアルキレングリコールは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールが、その低毒性のために選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコールは、ＰＥＧ ４００である。他の実施形態では、ポリエチレングリコールは、ＬＩＰＯＸＯＬ（登録商標） ４００（平均Ｍｗが約４００ｇ／ｍｏｌ、又は約２００～約６００ｇ／ｍｏｌであるポリエチレングリコール）である。いくつかの実施形態では、両親媒性調整添加剤ＰＥＧ ４００を、さらに希釈剤として機能するように選択してもよい。
１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、ポリシロキサン（シリコーンと呼ばれることもある）を含むか、又はから実質的なり、ポリシロキサンは、親水性の終端基もしくは末端基、及び／又は親水性のペンダント基もしくは側鎖基を含む。そのように官能化されているため、ポリシロキサンは、その比較的疎水性の骨格と、その比較的親水性の終端基、末端基、ペンダント基及び／又は側鎖基に部分的に起因して、両親媒性である。１つ以上の実施形態では、ポリシロキサンは直鎖状又は分枝状である。いくつかの実施形態では、ポリシロキサンの親水性終端基もしくは末端基、及び／又は親水性ペンダント基又は側鎖基は、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基、フルオロヒドロキシアルキル基又はそれらの組み合わせを含む。耐傷付き性又は耐引っ掻き性を高め、硬化エポキシ系コーティングの湿潤摩擦係数を低減し、接触角を増加させ（例えば、約１００°～約１１０°に）、表面平滑性を改善し、及び／又はポリシロキサンが組み込まれた硬化エポキシ系コーティングの柔軟性を増加させるために、ヒドロキシル官能化、ヒドロキシアルキル官能化、及び／又はフルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサンを選択することができる。いくつかの実施形態では、約８００ｇ／ｍｏｌ～約１００００ｇ／ｍｏｌの分子量を有するポリシロキサンが比較的低い粘度（例えば、１０００ｃｐｓ未満、５００ｃｐｓ未満、２５０ｃｐｓ未満、１００ｃｐｓ未満）を有するため、予備硬化組成物の粘度要件を満たすように、ポリシロキサンの分子量は、約８００ｇ／ｍｏｌ～約１００００ｇ／ｍｏｌ、又は約１０００ｇ／ｍｏｌ～約９０００ｇ／ｍｏｌの範囲内であるように選択される。１つ以上の実施形態では、硬化エポキシ系コーティングの湿潤摩擦係数を低減し、及び／又は硬化エポキシ系コーティングの接触角（例えば、約１００°～約１１０°）を増加させるために、ヒドロキシル官能化、ヒドロキシアルキル官能化、及び／又はフルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサンを選択することができる。
１つ以上の実施形態では、ポリシロキサンは、約１ｗｔ％～約２０ｗｔ％の範囲内、もしくは約５ｗｔ％～約１５ｗｔ％の範囲内、もしくは約１ｗｔ％～約２０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、又は約５ｗｔ％～約１５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在する。１つ以上の実施形態では、ポリシロキサンは、ヒドロキシル末端基を有する直鎖二官能性シリコーンプレポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリシロキサンは、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨ Ｄｉ－１０（ヒドロキシル末端基を有する直鎖二官能性シリコーンプレポリマー）である。１つ以上の実施形態では、ポリシロキサンは、ヒドロキシアルキル修飾シリコーンを含む。いくつかの実施形態では、ヒドロキシアルキル修飾シリコーンは、４つの第１級ヒドロキシル基、２つの第１級ヒドロキシル基を有する分枝アルキル基、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ポリシロキサンは、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、又はそれらの組み合わせ（４つの第１級ヒドロキシル基と、２つの第１級ヒドロキシル基を有する末端分枝アルキル基を含む、様々な鎖長を有するヒドロキシアルキル修飾シリコーン）である。いくつかの実施形態では、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、又はそれらの組み合わせは、約２ｗｔ％～約１５ｗｔ％の範囲内、もしくは約３ｗｔ％～約１２ｗｔ％の範囲内、又は約２ｗｔ％～約１５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在する。１つ以上の実施形態では、ポリシロキサンは、フルオロヒドロキシルアルキル化ジメチルシロキサンオリゴマーを含む。１つ以上の実施形態では、ポリシロキサンは、第１級ヒドロキシル基を含む反応性フルオロシリコーンを含む。いくつかの実施形態では、ポリシロキサンは、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦ Ｂ１０（第１級ヒドロキシル基を含む反応性フルオロシリコーン）である。いくつかの実施形態では、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦ Ｂ１０は、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、もしくは約０．０５ｗｔ％～約６ｗｔ％の範囲内、又は約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在する。１つ以上の実施形態では、ポリシロキサンは、ヒドロキシアルキル官能性ポリジアルキルシロキサンを含む。いくつかの実施形態では、ポリシロキサンは、ヒドロキシアルキル官能性ポリジメチルシロキサンである。いくつかの実施形態では、ヒドロキシアルキル官能性ポリジメチルシロキサンは、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、もしくは約０．０５ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内、又は約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在する。
１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、高分子電解質を含む。いくつかの実施形態では、高分子電解質は、オリゴマー又は低分子量ポリマーである。高分子電解質は、いくつかの実施形態では、水和球を形成／引き付けることができる帯電した官能基を含む。いくつかの実施形態では、帯電した官能基は、アンモニウム基、カルボキシレート基、アルコキシ又はアリールオキシ基、ニトロ基、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、帯電した官能基は、終端基又は末端基である。他の実施形態では、帯電した官能基は、ペンダント基又は側鎖基である。いくつかの実施形態では、高分子電解質は、有機（例えば、Ｃ－Ｃ）骨格を有する。他の実施形態では、高分子電解質は、有機元素（例えば、Ｃ－Ｏ、Ｃ－Ｓｉ、Ｃ－Ｓｉ－Ｏ）骨格を有する。１つ以上の実施形態では、高分子電解質は、その比較的親水性の帯電した終端基、末端基、ペンダント基、及び／又は側鎖基との組み合わせで、比較的疎水性の骨格（例えば、Ｃ－Ｃ、Ｓｉ－Ｏなど）を有することに部分的に起因して、両親媒性である。１つ以上の実施形態では、高分子電解質は直鎖状又は分枝状である。１つ以上の実施形態では、高分子電解質は、約－３０℃～約５℃のガラス転移温度を有する。１つ以上の実施形態では、高分子電解質は、約５００ｃｐｓ～約２５００ｃｐｓの粘度を有する。
いくつかの実施形態では、高分子電解質は、比較的疎水性のシロキサン骨格、及び比較的親水性のアンモニウム終端基、末端基、ペンダント基及び／又は側鎖基を含む。いくつかの実施形態では、アンモニウム終端基、末端基、ペンダント基及び／又は側鎖基は、四級アンモニウム基である。いくつかの実施形態では、アンモニウム終端基、末端基、ペンダント基及び／又は側鎖基は、アルキル第４級アンモニウム基である。１つ以上の実施形態では、かかるアンモニウム官能化ポリシロキサンは、他のシリコーンで起こりうる黄変又はオイルスポッティングを低減するために選択することができる。いくつかの実施形態では、かかるアンモニウム官能化ポリシロキサンは、硬化エポキシ系コーティングの表面における細菌、バイオフィルム、及び／又は他の生命体の成長を防止するために、選択することができる。いくつかの実施形態では、かかるアンモニウム官能化ポリシロキサンは、硬化エポキシ系コーティングの表面に静電荷を付与するために選択することができる。いくつかの実施形態では、静電気により、硬化コーティングの表面上の細菌、バイオフィルム及び／又は他の生命体の成長を防止することができる。１つ以上の実施形態では、アンモニウム官能化ポリシロキサンは、ポリエーテル、ポリシロキサン、又は多価アルコールなどの、少なくとも１種の他の両親媒性調整添加剤と組み合わせて予備硬化組成物に組み込まれる。１つ以上の実施形態では、アンモニウム官能化ポリシロキサンは、ヒドロキシル官能化、ヒドロキシアルキル官能化、及び／又はフルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、並びにポリアルキレングリコール両親媒性調整添加剤のうちの１種以上との組み合わせで、予備硬化組成物に組み込まれる。１つ以上の実施形態では、アンモニウム官能化ポリシロキサンは、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーとの組み合わせで、予備硬化組成物に組み込まれる。１つ以上の実施形態では、アンモニウム官能化ポリシロキサンは、少なくとも１種の他の両親媒性調整添加剤及びエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーとの組み合わせで、予備硬化組成物に組み込まれる。
１つ以上の実施形態では、高分子電解質を、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、もしくは約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内、又は約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、又は約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。１つ以上の実施形態では、高分子電解質は、ジアルキル第４級アンモニウム修飾ポリシロキサンを含む。いくつかの実施形態では、高分子電解質は、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標）３１８０（シリコーン第４級化合物）である。いくつかの実施形態では、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標）３１８０を、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、もしくは約０．０５ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内、又は約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意の範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。
１つ以上の実施形態では、両親媒性調整添加剤は、多価アルコールを含む。多価アルコールは、２以上のヒドロキシル基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、ヒドロキシル基は、終端基又は末端基である。他の実施形態では、ヒドロキシル基は、ペンダント基、又は側鎖基である。いくつかの実施形態では、多価アルコールは、有機（例えば、ポリオレフィン、Ｃ－Ｃなど）骨格を有する。１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、比較的親水性のヒドロキシル終端基、末端基、ペンダント基及び／又は側鎖基と組み合わせた、比較的疎水性の骨格（例えば、Ｃ－Ｃ）に部分的に起因して、両親媒性である。１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、直鎖状又は分枝状である。いくつかの実施形態では、多価アルコールは、比較的疎水性のポリオレフィン又はＣ－Ｃ骨格、及び比較的親水性のヒドロキシル終端基、末端基、ペンダント基及び／又は側鎖基を含む。１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、約－３０℃～約１０℃のガラス転移温度を有する。１つ以上の実施形態では、予備硬化組成物の粘度要件を満たすように多価アルコールが選択され、ここで、多価アルコールは、比較的低い粘度（例えば、２０００ｃｐｓ未満、１５００ｃｐｓ未満、１０００ｃｐｓ未満、５００ｃｐｓ未満）を有する。１つ以上の実施形態では、低減された湿潤摩擦係数（ＷＣＯＦ）を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するために、多価アルコールが選択される。いくつかの実施形態では、固体多価アルコールは、予備硬化組成物中によく混合又は分散しない場合があったり、湿潤摩擦係数を低減しない場合や、及び／又は０℃未満の温度で予備硬化組成物から相分離する場合があるので、固体多価アルコール（例えば、ソルビトール、マンニトールなど）を避けることがある。
１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、ポリエーテル、ポリシロキサン、又は高分子電解質などの、少なくとも１種の他の両親媒性調整添加剤との組み合わせで、予備硬化組成物に組み込まれる。１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、ヒドロキシル官能化、ヒドロキシアルキル官能化、及び／又はフルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、ポリアルキレングリコール、及びアンモニウム官能化ポリシロキサン両親媒性調整添加剤の１種以上との組み合わせで、予備硬化組成物に組み込まれる。１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーとの組み合わせで、予備硬化組成物に組み込まれる。１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、少なくとも１種の他の両親媒性調整添加剤及びエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーとの組み合わせで、予備硬化組成物に組み込まれる。１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、硬化エポキシ系コーティングの接触角を約１００°以上に維持するため、又は接触角が１００°未満に低下するのを防止するために、少なくとも１種の他の両親媒性調整添加剤及び／又はエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーとの組み合せで、予備硬化組成物に組み込まれる。
１つ以上の実施形態では、多価アルコールは、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、もしくは約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内、もしくは約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、又は約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。１つ以上の実施形態では、多価アルコールはグリセロールを含む。
分散剤
本開示の１つ以上の実施形態は、さらに、組成物中に摩耗抑制添加剤を分散させるための少なくとも１種の分散剤を含む予備硬化組成物を提供する。いくつかの実施形態では、組成物中で摩耗抑制添加剤を懸濁状態に維持するために、少なくとも１種の分散剤が予備硬化組成物中に含まれる。他の実施形態では、組成物のシェルフライフを延長するために、少なくとも１種の分散剤が予備硬化組成物中に含まれる。例えば、予備硬化組成物の全ての成分、すなわち添加剤又はそれ以外を、懸濁状態に維持し、いずれの成分も沈降させないように、又は組成物から析出しないようにするために、分散剤が含まれてもよい。
本開示のいくつかの実施形態では、少なくとも１種の分散剤は高分子分散剤である。いくつかの実施形態では、高分子分散剤は、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせである。Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８は、修飾アクリルコポリマーの水性溶液である。Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４は、無水物官能基を有するポリエステル－ポリアミドコポリマーを含む。
予備硬化組成物として使用するために選択される分散剤のタイプ及び量は、エポキシ系コーティングの性能要件、使用される摩耗抑制添加剤のタイプ、及び／又は予備硬化組成物に求められるシェルフライフに部分的に依存する。
いくつかの実施形態では、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム及び酸化亜鉛のうちの１種以上が摩耗抑制添加剤として使用される場合、本組成物中で摩耗抑制添加剤を懸濁状態に維持するために、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４又はそれらの組み合わせを選択してもよい。いくつかの実施形態では、少なくともグラフェンナノプレートレット及び／又はグラファイトフレークが摩耗抑制添加剤として使用される場合、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８を、本組成物中で摩耗抑制添加剤を懸濁状態に維持するために選択してもよい。例えば、グラフェンナノプレートレット及び／又はグラファイトフレークを懸濁状態に維持するために、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８を予備硬化組成物中に均一に混合してもよい。いくつかの実施形態では、予備硬化組成物のシェルフライフを延長するために、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４又はそれらの組み合わせを選択してもよい。いくつかの実施形態では、予備硬化組成物のシェルフライフを約６ヶ月間延長できるようにするために、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４又はそれらの組み合わせを選択してもよい。いくつかの実施形態では、予備硬化組成物中で、摩耗抑制添加剤を懸濁状態に維持するのに作用するように、及び／又は組成物のシェルフライフを延長するのに作用するように、高分子分散剤を、約０．１ｗｔ％～約５ｗｔ％；もしくは約０．１ｗｔ％～約０．５ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約３ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約４ｗｔ％の範囲内；又は約０．１ｗｔ％～約５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。
いくつかの実施形態では、分散剤は、有機及び／又は無機顔料（例えば、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせ）を分散させることができるものである。いくつかの実施形態では、分散剤は、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４（有機顔料及び無機顔料用）；ＨＹＰＥＲＭＥＲ ＫＤ２－ＬＱ－（ＣＱ）；ＨＹＰＥＲＭＥＲ ＫＤ２４－ＳＳ－（ＲＢ）；Ｓｏｌｐｌｕｓ Ｄ６１０（エポキシ系コーティングにおいて有機顔料及びけい砂の分散用）；Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８（有機顔料の分散用）；ＨＰＥＲＭＥＲ ＫＤ６－ＬＱ－ＭＶ（炭素材料、金属酸化物及びチタネートの分散用）；Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １４０（カーボンブラック、有機顔料、酸化チタン用）である。
消泡剤
本開示の１つ以上の実施形態は、さらに、少なくとも１種の消泡剤を含む予備硬化組成物を提供する。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングへの空気の取り込み／気泡形成を低減又は抑制するために、少なくとも１種の消泡剤が予備硬化組成物中に含まれる。硬化コーティングへの空気の取り込み／気泡形成を低減又は抑制することにより、欠陥形成を低減又は抑制（例えば、粗さの低減；多孔性の減少）することにもなり、さもなければコーティングの汚損又は基材の腐食がもたらされるであろう。他の実施形態では、得られる硬化エポキシ系コーティングの表面エネルギーを減少させ、それによってコーティングの疎水性を高め、そしてコーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性（対照エポキシ系コーティングと比較して；上記の疎水性調整添加剤を参照）を改善するために、少なくとも１種の消泡剤が予備硬化組成物中に含まれる。
本開示のいくつかの実施形態では、少なくとも１種の消泡剤は、シリコーン修飾消泡剤を含む。シリコーン修飾消泡剤は、泡ラメラに浸透し、それを破壊するような機能を有する。いくつかの実施形態では、シリコーン修飾消泡剤は、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎは、シリコーン修飾消泡剤であり、シリコーングリコール修飾液体炭化水素を含む。ＢＹＫ－Ａ ５３０は、シリコーン系消泡剤である。いくつかの実施形態では、シリコーン修飾消泡剤は、ヒュームドシリカを含有する有機修飾シロキサンを含むか、から本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、ヒュームドシリカを含有する有機修飾シロキサンは、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）である。
予備硬化組成物中で使用するために選択される消泡剤のタイプ及び量は、エポキシ系コーティングの性能要件、及び／又は硬化コーティングの気泡形成傾向に部分的に依存する。
いくつかの実施形態では、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、又はそれらの組み合わせを、硬化エポキシ系コーティングにおける気泡形成を低減又は抑制するように選択することができる。他の実施形態では、硬化エポキシ系コーティングの表面エネルギーを低減し、それによってコーティングの疎水性を高め、コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性を改善（対照エポキシ系コーティングと比較して）するために、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、又はそれらの組み合わせを選択することができる。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける気泡形成を低減又は抑制するため、及び硬化エポキシ系コーティングの表面エネルギーを低減するために、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎを選択することができる。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける気泡形成の低減／抑制に作用するように、及び／又は硬化エポキシ系コーティングの表面エネルギーの低減に作用するように、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎを、約０．５ｗｔ％～約６ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約６ｗｔ％；もしくは約２ｗｔ％～約６ｗｔ％；もしくは約３ｗｔ％～約６ｗｔ％；もしくは約４ｗｔ％～約６ｗｔ％の範囲内；又は約５ｗｔ％～約６ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。さらなる実施形態では、ＢＹＫ－Ａ ５３０を、約０．２ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約０．２ｗｔ％～約１ｗｔ％；もしくは約０．２ｗｔ％～約０．８ｗｔ％の範囲内；又は約０．２ｗｔ％～約２ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。
いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける気泡形成を低減又は抑制するために、ヒュームドシリカ又はＴｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を含有する有機修飾シロキサンが選択される。他の実施形態では、硬化エポキシ系コーティングの表面エネルギーを低減し、それによってコーティングの疎水性を高め、コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性を改善（対照エポキシ系コーティングと比較して）するために、ヒュームドシリカ又はＴｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を含有する有機修飾シロキサンが選択される。いくつかの実施形態では、クレーター、ピンホール、ブラッシング、ゆず肌、及び／又は他の視覚的欠陥の形成を低減又は回避するために、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を選択することができる。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける多孔性を減少させるために、ヒュームドシリカ又はＴｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を含有する有機修飾シロキサンが選択される。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングにおける気泡形成の低減／抑制、多孔性の減少、視覚的欠陥の低減又は回避することに作用するように、及び／又は硬化エポキシ系コーティングの表面エネルギーを低減することに作用するように、ヒュームドシリカ又はＴｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を含有する有機修飾シロキサンを、約０．０５ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約０．１ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約０．２ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約０．４ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約０．８ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約１．５ｗｔ％～約２ｗｔ％の範囲内；又は約０．０５ｗｔ％～約２ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。
レオロジー添加剤
本開示の１つ以上の実施形態は、さらに、少なくとも１種のレオロジー添加剤を含む予備硬化組成物を提供する。いくつかの実施形態では、予備硬化組成物及び／又は硬化性組成物の粘度を調整するために、少なくとも１種のレオロジー添加剤が予備硬化組成物に含まれる。硬化性組成物が表面又は基材に塗布された場合に、硬化性組成物のたるみ（ｓａｇｇｉｎｇ）が少なくとも低減するように（対照コーティングと比較して）、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、予備硬化した及び／又は硬化性の組成物の粘度を増加させることによりその粘度を調整することができる。いくつかの実施形態では、硬化性組成物が、刷毛塗り、ロール塗り、吹付け塗りなどにより表面又は基材に塗布するのに十分に低い粘度を有するように（対照コーティングと比較して）、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、予備硬化した及び／又は硬化性の組成物の粘度を減少させることによりその粘度を調整することができる。いくつかの実施形態では、カーテン、液滴流れ、又は他のたるみに関連する欠陥などの巨視的欠陥及び粗さの形成を少なくとも低減する（対照コーティングと比較して）ために、硬化性組成物が表面又は基材に塗布された場合に硬化性組成物のたるみを少なくとも低減しつつも、硬化性組成物を、刷毛塗り、ロール塗り、吹付け塗りなどにより表面又は基材に塗布できるように、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、予備硬化した及び／又は硬化性の組成物の粘度を調整することができる。かかる欠陥は、レオロジー添加剤の非存在下で発生する場合があり、硬化コーティングの表面の粗度の増加、流体力学的挙動の悪化、及び／又はファウリング物質のさらなる成長サイトをもたらすおそれがある。いくつかの実施形態では、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、予備硬化組成物又は硬化性組成物のチキソトロピー性を増加させるために、予備硬化組成物に含まれる。予備硬化した又は硬化性の組成物のチキソトロピー性を増加させることにより、当該組成物を、混合、撹拌、又は表面もしくは基材へ塗布し易くすくなり、予備硬化又は硬化性組成物の加工性及び取扱い性を改善することができる。他の実施形態では、固体懸濁液に寄与するように、少なくとも１種のレオロジー添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、固体又は顔料。いくつかの実施形態では、組成物のシェルフライフ又はパッケージ安定性を延ばすために、少なくとも１種のレオロジー添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。
予備硬化組成物で使用するのに選択されるレオロジー添加剤のタイプ及び量は、エポキシ系コーティングの性能要件、及び／又はコーティングが上に形成される表面もしくは基材のタイプに部分的に依存する。本開示の１つ以上の実施形態では、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体、クレイ、又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。本開示の１つ以上の実施形態では、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体、ベントナイト、モンモリロナイト、修飾モンモリロナイトクレイ（例えば、Ｃｌａｙｔｏｎｅ ＨＹ（登録商標））、又はそれらの組み合わせを含むか、から本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、ヒマシ油誘導体は、有機修飾ヒマシ油誘導体を含むか、から本質的になるか、又はからなる。いくつかの実施形態では、ヒマシ油誘導体は、Ｔｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標）である。
１つ以上の実施形態では、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、疎水性調整添加剤として作用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）－シリカ又はヒュームドシリカを含むか、又はから本質的になり、これは疎水性調整添加剤としても機能することができ、硬化コーティングの疎水性を増加させるために、コーティングが硬化エポキシ系コーティングに硬化する際に、コーティング表面に塗布（例えば、吹付け塗り、刷毛塗り）してもよい。
１つ以上の実施形態では、予備硬化又は硬化性組成物のレオロジー特性に作用するように、少なくとも１種のレオロジー添加剤を、約０．０１ｗｔ％～約５ｗｔ％；約０．０１ｗｔ％～約３ｗｔ％；もしくは約０．０５ｗｔ％～約２ｗｔ％；もしくは約０．０５ｗｔ％～約１ｗｔ％の範囲内；もしくは約０．０１ｗｔ％～約３ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、又は約０．０１ｗｔ％～約５ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、予備硬化組成物中に存在させる。さらなる実施形態では、Ｔｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標）を、約０．０５ｗｔ％～約１ｗｔ％の範囲内で、予備硬化組成物中に存在させる。
硬化触媒
本開示の１つ以上の実施形態は、さらに硬化触媒を含む予備硬化組成物を提供する。本開示の硬化触媒は、硬化エポキシ系コーティングを形成する予備硬化組成物の硬化を促進する際に反応性である。
いくつかの実施形態では、硬化触媒は、予備硬化組成物の重合及び／又は架橋を触媒するような、硬化を促進する反応性の触媒である。他の実施形態では、硬化触媒は、予備硬化組成物の重合及び／又は架橋を触媒することができ、しかも、反応において架橋剤として作用することができる。いくつかの実施形態では、硬化触媒は、低い反応温度（例えば、約－５℃～約０℃）で、予備硬化組成物の重合及び／又は架橋を触媒することができる。いくつかの実施形態では、硬化触媒は、予備硬化組成物が硬化される際に、少なくともエポキシ官能性モノマーと反応することができる官能基、例えばアミン官能基を含むため、硬化触媒は反応性である。
いくつかの実施形態では、硬化触媒は予備硬化組成物中に含まれ、硬化剤が組成物に加えられるまで（すなわち、以下の硬化剤を参照）、組成物の重合及び／又は架橋を触媒し始めない。他の実施形態では、硬化触媒は、硬化剤に添加され、予備硬化組成物に添加されると硬化を促進し始める。
いくつかの実施形態では、予備硬化組成物を硬化させるのに選択された硬化剤（下記）が、周囲温度又はより低い温度でゆっくりと反応する場合に、硬化触媒が使用される（例えば、硬化剤がポリアミンである場合）。他の実施形態では、選択された硬化剤が、周囲温度以下で迅速に反応する場合（例えば、硬化剤がフェナルカミンの場合）、硬化触媒は必要でない場合がある。
本開示のいくつかの実施形態では、硬化触媒は非反応性希釈剤（上記の希釈剤を参照）であり、予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、硬化触媒は、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、尿素類（例えば、三置換尿素）、ウロン類（urons）、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン又はそれらの組み合わせを含み、硬化剤に含まれる。
いくつかの実施形態では、硬化触媒は、アルコール、例えば、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン、又はそれらの組み合わせを含み、アルコールは予備硬化組成物又は硬化剤に含まれてもよい。硬化触媒としてアルコールを使用すると、硬化速度の調整を簡略化することができ、エポキシ化学量論量に対する硬化剤を再計算する必要がなくなる。アルコール硬化触媒は、所望の反応性が得られるまで、又は硬化エポキシ系コーティングのいくつかの性能特性が、さらなる再配合が必要となる許容できないレベルまで低下するまで、添加することができる。理論に束縛されることを望まないが、硬化の際に過剰なエポキシ樹脂が使用され及び／又は高温が採用される場合、硬化触媒のトリス－（ジメチルアミノメチル）フェノールは、いくらかのエポキシホモ重合を引き起こすことがあることが報告されている。さらに、理論に束縛されることを望まないが、化学量論的に過剰なエポキシド基を含む混合物を促進するためにトリエタノールアミンが使用された場合、エポキシドとトリエタノールアミンの第１級ヒドロキシル基との反応によって、エポキシ樹脂の架橋が起こりうることが示唆されている。
他の実施形態では、硬化触媒は、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、尿素類（例えば、三置換尿素）、ウロン類、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、又はそれらの組み合わせを含み、硬化剤に添加される。前記硬化触媒の使用は、最適な長期性能を維持できるようにするために、硬化剤対エポキシの化学量論量を再計算する必要がある場合があり、例えば、硬化触媒の効率が低い場合、より高い濃度を必要とする場合などがある。
いくつかの実施形態では、硬化触媒は、エポキシ系コーティングが完全に硬化しなかった場合、エポキシ系コーティングを低い温度で硬化させる必要がある場合、及び／又はエポキシ系コーティングが硬化するのに時間がかかりすぎる場合（例えば、硬化に１週間かかる場合）に、予備硬化組成物又は硬化剤に含まれる。いくつかの実施形態では、硬化触媒は、約１ｗｔ％～約５ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内；又は約１ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で含まれる。
いくつかの実施形態では、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールを選択して硬化剤に添加し、予備硬化組成物の硬化を触媒することができる。他の実施形態では、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールを、低い温度での予備硬化組成物の硬化を触媒するために選択してもよい。いくつかの実施形態では、予備硬化組成物の硬化を触媒することに作用するように、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールを、約１ｗｔ％～約５ｗｔ％；もしくは約１ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内；又は約１ｗｔ％～約１０ｗｔ％の間の任意のｗｔ％範囲で、硬化剤中に存在させる。
硬化剤
上述したように、１種以上の予備硬化組成物を使用して、組成物を硬化剤と反応させることにより硬化エポキシ系コーティングを形成することができる。本開示の硬化剤は、予備硬化組成物を硬化させて硬化エポキシ系コーティングを形成する際に反応性である。
本開示の硬化剤は、予備硬化組成物を、硬化エポキシ系コーティングである、不融性で不溶性のポリマーネットワークに変換する硬化反応（例えば、少なくともエポキシ官能性モノマーの重合及び／又は架橋）を誘発し、ある場合にはこの硬化反応に参加することができる。いくつかの実施形態では、硬化剤は、架橋剤として作用することによって硬化反応に参加する。一般的に、硬化は、ポリマー（例えば、少なくともエポキシ官能性モノマーを重合することによって形成される）の個々の鎖間の共有結合の形成による架橋及び／又は鎖延長を含み、それによって、剛性のある三次元構造及び高分子量（例えば、エポキシ系コーティング）が生じる。
本開示の硬化剤は、エポキシド重合において反応性であるため、予備硬化組成物を硬化させてエポキシ系コーティングを形成する際に、当該硬化剤は、少なくともエポキシ官能性モノマーの重合に（例えば、架橋剤として）組み込まれることができる。いくつかの実施形態では、硬化剤は、アミン官能基、又はアミド官能基などの、少なくともエポキシ官能性モノマーと反応できる官能基を含むため、エポキシド重合において反応性である。
本開示の硬化剤は、予備硬化組成物に添加されると、硬化反応を誘発し始める。そのため、予備硬化組成物及び硬化剤を、組成物を含む容器と硬化剤を含む容器の２つの別々の容器に入れて提供してもよい。いくつかの実施形態では、これらはバイコンポーネント（又は「２コンポーネント（two－component）」又は「２パート（two－part）」）樹脂系と呼ばれる。このような系を使用するには、予備硬化組成物を、まず、不融性で不溶性のポリマーネットワークへの組成物の硬化を誘発する硬化剤と混合する。得られた混合物を次に基材に塗布する。一般的に、バイコンポーネント樹脂系を硬化させるために熱又は放射線を適用する必要はない。いくつかの実施形態では、バイコンポーネント樹脂系は、樹脂／触媒／硬化剤の性質と濃度、及び硬化条件（例えば、冷温）に応じて、わずか２分で硬化することができ、あるいは、より長い時間で硬化することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、硬化剤は、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、硬化剤は高分子である。他の実施形態では、硬化剤は、低分子である。例えば、いくつかの実施形態では、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせは、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせは、フェナルカミンＷｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標） Ｈａｒｄｅｎｅｒ Ｅｘｔｒａ Ｓｌｏｗ ２０９、Ｗｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標） ２０６ Ｓｌｏｗ Ｈａｒｄｅｎｅｒ、ＷＥＳＴ ＳＹＳＴＥＭ（登録商標） ２０５ Ｓｌｏｗ Ｈａｒｄｅｎｅｒ、Ｗｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｈａｒｄｅｎｅｒ Ｆａｓｔ ２０５、ＰＲＩＡＭＩＮＥ １０７１－ＬＱ－ＧＤ（ポリアミン）、ＧＸ－１１２０ＸＢ８０（ＫＨ）（ポリアミド）、ＫＭＨ－１００（フェナルカミン）、ＤＮＳＴ、ＫＨ ３００１－促進剤（トリアミン）、ＥＰＩＫＵＲＥ ３２９２ＦＸ６０、ＥＰＩＫＵＲＥ ３２５３、及びＧＸ－１１２０ＸＢ８０（ＫＨ）（ポリアミド）を含む。他の実施形態では、硬化剤は、多官能性の酸（及び酸無水物）、フェノール、アルコール、チオール、又はそれらの組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、（ｉ）予備硬化組成物と硬化剤の混合物を基材に塗布するための時間をより長くし（例えば、長い作業時間）、硬化コーティングの表面が良好な表面仕上げ（光沢）を有するようにすること（Ｗｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｈａｒｄｅｎｅｒ Ｅｘｔｒａ Ｓｌｏｗ ２０９）；（ｉｉ）低温硬化し、速い再コーティングウィンドウを有し、短時間で作業が行えること（Ｗｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｈａｒｄｅｎｅｒ Ｆａｓｔ ２０５）；（ｉｉｉ）硬化コーティングが、良好な耐水性、長いポットライフ、増加した疎水性、及び良好な表面仕上げ（光沢）を有すること、及びコーティングが常温で硬化すること（ＰＲＩＡＭＩＮＥ １０７１－ＬＱ－ＧＤ、ポリアミン）；（ｉｖ）硬化コーティングが非常に良好な表面外観、低い表面欠陥、及び長い硬化時間を有すること（ＧＸ－１１２０ＸＢ８０（ＫＨ）、ポリアミド）；（ｖ）硬化コーティングが硬くて疎水性であること、硬化剤に天然源（グリーンケミストリー）を使用すること、及び低温硬化できること（ＫＭＨ－１００、フェナルカミンを使用）；及び／又は（ｖｉ）硬化反応を触媒すること、例えば、ポリアミド／ポリアミンと組み合わせて硬化反応を触媒すること（ＫＨ ３００１－促進剤、トリアミン；ＥＰＩＫＵＲＥ ３２５３）；（ｖｉｉ）粘度を低下させて、ＶＯＣ含量により気泡を低減又は抑制すること（ＥＰＩＫＵＲＥ ３２９２ＦＸ６０、６０％ キシレン／ブタノール；ＧＸ－１１２０ＸＢ８０ （ＫＨ）、ポリアミド）、が望ましい場合、特定の硬化剤を選択することができる。
いくつかの実施形態では、予備硬化組成物のエポキシ官能性モノマーが、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを含む場合、特定の硬化剤を選択することができる。エポキシ官能性モノマーが、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーである場合、選択される硬化剤は、シラミン硬化剤、別称、アミノシラン硬化剤を含んでいてもよい。シラミン硬化剤は、シラン官能基（例えばＳ－Ｈ）、及びアミン官能基、例えば第１級及び第２級アミン基を含む。理論に束縛されることを望まないが、シラン官能基は、硬化中に、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーのシロキサン側鎖と架橋することができ、及び／又は、アミン官能基は、硬化中に、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーのエポキシ官能基と架橋することができる。
１つ以上の実施形態では、シラミン硬化剤を、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００、又はＤｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標） ＡＭＥＯ）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、もしくはＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせから選択することができる。１つ以上の実施形態では、予備硬化組成物を硬化させるために使用されるシラミン硬化剤の量は硬化剤のアミン当量に基づいて計算され（例えば、以下を参照）、この場合、エポキシ対アミン比は等モルに維持される。
いくつかの実施形態では、硬化剤は、第１級アミン修飾フェナルカミン、ベンジルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、トリエタノールアミン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン、又はそれらの組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、予備硬化組成物の硬化中に生じる架橋度が、約６０％～約９９％、もしくは約７０％～約９９％、もしくは約８０％～約９９％、もしくは約９０％～約９９％、又は約９９％となるように、硬化剤が選択される。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングは、対照コーティングと比較して、減少した多孔性、アミンブラッシング、及び／又はアミンブルーミングを示す。
いくつかの実施形態では、硬化剤は、約－５℃～約１００℃の温度で予備硬化組成物を硬化させて硬化エポキシ系コーティングを形成する際に反応性である。いくつかの実施形態では、硬化剤は、周囲温度及び条件下で予備硬化組成物を硬化させて硬化エポキシ系コーティングを形成する際に反応性である。他の実施形態では、予備硬化組成物を低い反応温度（例えば、約－５℃～約０℃）で硬化させることができるように、硬化剤が選択される。このような実施形態では、硬化剤はフェナルカミンを含む。
予備硬化組成物の硬化に作用するように、本開示の硬化剤を、エポキシ樹脂と硬化剤の比が、１：１～１：１／５；又は１：２．３～１：３となるように組成物に添加する。いくつかの実施形態では、硬化反応の速度を増加させるために１：２．３～１：３の比を選択することができ、これにより、低い温度での硬化を促進することができる。いくつかの実施形態では、エポキシ樹脂に対して少ない硬化剤を使用すると、不完全な硬化反応、低い機械的特性、及び／又は機能しないコーティングがもたらされることがあり、一方、エポキシ樹脂に対して多すぎる硬化剤を使用すると、硬化反応が加速することがあり、コーティング上に未反応の硬化剤が残存し、コーティングの機能の損失又は低減をもたらす場合がある。
予備硬化組成物を硬化させるために使用される硬化剤の量は、当量で表すことも可能である。例えば、エポキシ樹脂は、硬化剤と反応して架橋ポリマーを生成するエポキシ基を含む。エポキシ樹脂が１５０ｇ／ｅｑの当量を有すると言われた場合、これは、１５０ｇの樹脂が１つの反応性エポキシ基を含むことを意味する。また、３００ｇのエポキシ樹脂が、２つの反応性エポキシ基を有する、つまり１５０ｇに対して１種のエポキシを有することを意味する場合もある。いくつかのエポキシ樹脂は３つ又は４つの反応性エポキシ基を有する場合があるが、それでも当量は、１つの反応性基を有する樹脂の重量を表す。エポキシ樹脂に当量があるように、硬化剤にも当量がある。アミン硬化剤は、エポキシ基と反応可能なＮ－Ｈ基を有す。アミン類の当量は、アミン当量３０ｇ／ｅｑと表すことができる。これは、３０ｇの材料が１つのＮ－Ｈ基を有すること、もしくは６０ｇが２つのＮ－Ｈ基を有すること、又は９０ｇが３つのＮ－Ｈ基を有することを意味する。アミン硬化剤のＮＨ２基は、Ｎ－Ｈ基を２つ有するとみなされる。したがって、１５０ｇ／ｅｑのエポキシ樹脂と３０ｇ／ｅｑのアミン硬化剤を混合した場合、完全に硬化するためには、１当量のエポキシと１当量のＮ－Ｈアミンが反応することになる。
・１当量のエポキシ樹脂の重量は１５０ｇである；
・１当量のアミン硬化剤の重量は３０ｇである；
・重量での混合比は、アミン３０ｇあたりエポキシ１５０ｇであり、アミン１ｇに対してエポキシ５ｇとなり；
・この系の場合、混合比は一定の重量比であり、いくつかの異なる方法で表すことができる：１０ｇのアミンに対して５０ｇのエポキシ、１００ｇのエポキシに対して２０ｇのアミン。
・１当量のエポキシ樹脂の重量は１５０ｇである；
・１当量のアミン硬化剤の重量は３０ｇである；
・重量での混合比は、アミン３０ｇあたりエポキシ１５０ｇであり、アミン１ｇに対してエポキシ５ｇとなり；
・この系の場合、混合比は一定の重量比であり、いくつかの異なる方法で表すことができる：１０ｇのアミンに対して５０ｇのエポキシ、１００ｇのエポキシに対して２０ｇのアミン。
本開示の１つ以上の実施形態では、疎水性調整添加剤、グラファイトフレーク、グラフェンナノプレートレット、両親媒性調整添加剤、分散剤、消泡剤、レオロジー添加剤、及び硬化触媒のいずれか１種以上（これらの添加剤は、エポキシ官能化されておらず、摩耗抑制添加剤でもない（グラファイトフレーク、又はグラフェンナノプレートレットを除く））を、本開示の予備硬化組成物のいずれか１種以上に加える前に、まず、硬化剤に添加し、及び／又は硬化剤中に分散させることができる。
方法及び用途
上述したように、本開示の１つ以上の実施形態は、予備硬化組成物の１種以上を形成するための方法を提供する。
本開示の１つ以上の実施形態では、本方法は、エポキシ官能性モノマーと希釈剤とを混合して第１の混合物を形成すること；第１の混合物に疎水性調整添加剤、摩耗抑制添加剤、分散剤、両親媒性調整添加剤、消泡剤、及び／又はレオロジー添加剤を混合すること；及びコーティング用の組成物を形成することを含む。
本開示の１つ以上の実施形態では、本方法は、エポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む第１の混合物に疎水性調整添加剤を混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、摩耗抑制添加剤及び分散剤を第１の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、消泡剤及び／又は硬化触媒を第１の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、両親媒性調整添加剤を第１の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、レオロジー添加剤を第１の混合物に混合することを含む。
いくつかの実施形態では、エポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む第１の混合物は、選択した量のエポキシ官能性モノマーを、選択した量の希釈剤に加え、混合物が均質に混合されているようになるまで混合することによって形成される。場合によっては、高剪断混合が使用されるが、高剪断混合は気泡形成を引き起こすおそれがあるため、その場合は、気泡が減少又は消失したようになるまで第１の混合物を静置して、脱ガスすることができる。本開示の１つ以上の実施形態では、本方法は、分散剤を第１の混合物に混合して第２の混合物を形成すること；摩耗抑制添加剤を第２の混合物に混合して第３の混合物を形成すること；及び疎水性調整添加剤を第３の混合物に混合して第４の混合物を形成することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、レオロジー添加剤を第２の混合物又は第３の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、両親媒性調整添加剤を第３の混合物又は第４の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、選択した量の分散剤を第１の混合物に添加し、高剪断下で混合して、第２の混合物を形成すること；次に、選択した量の摩耗抑制添加剤を添加して、第３の混合物を形成し、摩耗抑制添加剤が十分に分散（例えば、摩耗抑制添加剤の凝集体が２粒子未満、顕微鏡下で確認）されるまで高剪断下（例えば、３０００ｒｐｍ超）で混合すること；摩耗抑制添加剤が十分に分散したら、選択した量の疎水性調整添加剤を第３の混合物に加え、混合物が均質に混合されるまで高剪断下で混合することを含む。
本開示の１つ以上の実施形態では、本方法は、第１の疎水性調整添加剤を第１の混合物に混合して第２の混合物を形成すること；分散剤を第２の混合物に混合して第３の混合物を形成すること；摩耗抑制添加剤を第３の混合物に混合して第４の混合物を形成すること；消泡剤を第４の混合物に混合して第５の混合物を形成すること；及び第２の疎水性調整添加剤を第５の混合物に混合して第６の混合物を形成することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、両親媒性調整添加剤を第１の混合物又は第２の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、両親媒性調整添加剤を第５の混合物又は第６の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、レオロジー添加剤を第３の混合物又は第４の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、選択した量の第１の疎水性調整添加剤を第１の混合物に加え、高剪断下で混合して、第２の混合物を形成すること；選択した量の分散剤を第２の混合物に加え、高剪断下で混合して、第３の混合物を形成すること；選択した量の摩耗抑制添加剤を第４の混合物に加え、摩耗抑制添加剤が十分に分散されるまで高剪断下で混合して、第４の混合物を形成すること；摩耗抑制添加剤が十分に分散したら、選択した量の消泡剤を第４の混合物に加え、高剪断下で混合して、第５の混合物を形成すること；及び選択した量の第２の疎水性調整添加剤を第５の混合物に加え、高剪断下で混合物が均質になるまで混合することを含む。
本開示の１つ以上の実施形態では、本方法は、エポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む第１の混合物に疎水性調整添加剤を混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、両親媒性調整添加剤を第１の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、摩耗抑制添加剤及び分散剤を第１の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、消泡剤及び／又は硬化触媒を第１の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、レオロジー添加剤を第１の混合物に混合することを含む。
本開示の１つ以上の実施形態では、本方法は、分散剤を、第１のエポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む第１の混合物に混合して第２の混合物を形成すること；摩耗抑制添加剤を第２の混合物に混合して第３の混合物を形成すること；レオロジー添加剤を第３の混合物に混合して第４の混合物を形成すること；疎水性調整添加剤を第４の混合物に混合して第５の混合物を形成すること；第２の両親媒性調整添加剤を第５の混合物に混合して第６の混合物を形成することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、第１又は第２の混合物及び／又は第５の混合物又は第６の混合物に消泡剤を混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、第１の両親媒性調整添加剤を第４の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、第２のエポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む混合物を、第５又は第６の混合物に混合することを含む。いくつかの実施形態では、第１及び／又は第２のエポキシ官能性モノマーは、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを含む。
１つ以上の実施形態では、エポキシ官能性モノマー（このエポキシ官能性モノマーはエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを含む）及び希釈剤を含む第１の混合物は、選択した量のエポキシ官能性モノマーを、選択した量の希釈剤に加え、混合物が均質に混合されているようになるまで混合することによって形成される。場合によっては、高剪断混合が使用されるが、高剪断混合は気泡形成をもたらすことがあり、その場合は、気泡が減少又は消失したようになるまで第１の混合物を静置し脱ガスすることができる。場合によっては、混合は約１０００ｒｐｍで行われる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤を第２の混合物に混合して第３の混合物を形成することは約５０００～約６０００ｒｐｍで行われ、レオロジー添加剤を第３の混合物に混合して第４の混合物を形成することは約４０００～約５０００ｒｐｍで行われ、疎水性調整添加剤を第４の混合物に混合して第５の混合物を形成することは約２，０００～約３０００ｒｐｍで行われ、両親媒性調整添加剤を第５の混合物に混合することは約１０００～約２０００ｒｐｍで行われる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤及びレオロジー添加剤は一緒に添加される。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤及び両親媒性調整添加剤は一緒に添加される。
いくつかの実施形態では、高剪断下での混合は、高剪断下で混合物の温度を監視して温度を７０℃以下に維持することを含み、温度がより高いほど混合物を均質化し易くなる。いくつかの実施形態では、組成物の成分（例えば、エポキシ官能性モノマー、希釈剤、添加剤、分散剤、消泡剤）のいずれか１種の量を選択することは、硬化エポキシ系コーティングの所望の特性に依存する。
本開示の１つ以上の実施形態では、本方法は、さらに、形成されたコーティング用組成物に硬化剤を混合することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、硬化触媒を硬化剤に混合することを含む。
上でさらに述べたように、本開示の１つ以上の実施形態は、コーティングを形成する際に使用するための添加剤組成物も提供する。この組成物は、疎水性調整添加剤及び摩耗抑制添加剤と、任意選択的に、両親媒性調整添加剤を含む。１つ以上の実施形態では、少なくとも９０°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターで測定した場合）、及び／又は耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄもしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度、及び／又は任意選択的に、０．４以下、もしくは０．３以下、もしくは０．２以下、又は約０．０５～約０．１５の範囲内の湿潤摩擦係数（ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合）を有するコーティングを形成するのに十分な量で、添加剤組成物を、エポキシ官能性モノマーの希釈混合物に、又は既に調合済みの予備硬化コーティング組成物に添加する。
本開示の１つ以上の実施形態では、本開示において硬化性組成物と呼ばれる、硬化剤と混合された予備硬化組成物で基材の表面をコーティングすることを提供する。いくつかの実施形態では、このコーティングすることは、ａ）表面を清掃し、乾燥させること、ｂ）任意選択的に、少なくとも１種のプライマーコートを表面に塗布すること、及びｃ）硬化エポキシ系コーティングを生成させるのに、硬化性組成物の少なくとも１つのコーティングを任意選択的なプライマーコート（複数可）上に塗布することを伴う。コーティングされる基材は、金属（例えば鋼）、セラミック、ガラス繊維、炭素繊維、木材、及びプラスチックなど、様々な性質のものであることができる。
本開示のいくつかの実施形態では、基材（コーティング後）は、湿潤環境での使用に向くものである。かかる環境は、基材が通常水と接触する環境である。基材の例としては、水関連パラメータ（海洋、河口及び沿岸生態系、淡水環境における、温度、深さ、塩分、溶存ガス、ｐＨその他）を監視するセンサー、自動車部品、農業機器、養殖機器、水力発電機器及び石油ガス産業機器が挙げられる。舶用機器の例としては、ボート、船舶（ships）及び大型船（vessels）、特にその船体及びバラスト、ブイ、捕魚器、水中機器（水中ロボット機器、センサーなどを含む）、潜水艦などが挙げられる。いくつかの実施形態では、基材は、舶用機器、好ましくは船体、及び湿潤環境での使用のためのセンサーを含む。
いくつかの実施形態では、硬化性組成物を塗布する基材の表面は、清掃、乾燥及び研磨することによって調整される。例えば、まず、表面を、グリース、オイル、ワックス又はカビなどの汚染物質がなくなるように掃除する。いくつかの実施形態では、表面を研磨すべき場合、表面を研磨する前に表面を掃除して、汚染物質が表面に残るのを避ける。次に、硬化コーティングの接着性（又は密着性）を促進するために、表面を可能な限り乾燥させる。次に、特に広葉樹材表面や非多孔質表面の場合、例えば、表面が粗くなるようにやすり掛けすることによって、表面を研磨する。というのは、これも、硬化コーティングの接着性（又は密着性）を促進するからである。他の実施形態では、表面を、コーティングのために、以下の規格のうちの１つに従って調整する：ＳＳＰＣ－ＳＰ１、ＳＳＰＣ－ＳＰ２、ＳＳＰＣ－ＳＰ－５、ＳＳＰＣ－ＳＰ ＷＪ－１／ＮＡＣＥ ＷＪ－１、及び／又はＳＳＰＣ－ＳＰ１６。
本開示の硬化性組成物は、以下のように基材に塗布することができる。まず、上記のように調整された基材を準備する。次に、プライマーコーティングを、任意選択的に、一般的に１回又は２回のコートで、基材上に塗布する。硬化性組成物のコートを１回以上（好ましくは２回以上）行って、任意選択のプライマーコーティング上に塗布するか、又は基材上に塗布して、硬化エポキシ系コーティングを形成する。いくつかの実施形態では、エポキシ系コーティングを、プライマーコーティング上に形成する。プライマーコーティングが使用される場合、プライマーは、硬化コーティングがプライマーに密着するように、硬化性組成物と相溶性でなければならない。いくつかの実施形態では、プライマーもエポキシ系である。他の実施形態では、エポキシ系コーティングを基材上に形成する。いくつかの実施形態では、特に湿潤環境で使用するためのセンサーがコーティングされるべき基材である場合において、硬化性組成物を、介在するプライマーコーティング又はタイコートなしで、基材（例えば、センサー）上に直接塗布する。硬化エポキシ系コーティングが基材上に形成されると、硬化エポキシ系コーティングがトップコーティングである（例えば、硬化コーティングは環境と直接接する）。いくつかの実施形態では、本開示の硬化性組成物を、以下の１つ以上の規格又は法律に準拠して、基材に塗布することができる：ＳＳＰＣ－ＳＰ－１、ＳＳＰＣ－ＳＰ－１１、ＳＳＰＣ－ＳＰ－５、ＳＳＰＣ－ＳＰ ＷＪ－１／ＮＡＣＥ ＷＪ－１、ＳＳＰＣ－ＳＰ ＷＪ－２／ＮＡＣＥ ＷＪ－２、ＳＳＰＣ－ＳＰ ＷＪ－３／ＮＡＣＥ ＷＪ－３、ＳＳＰＣ－ＳＰ ＷＪ－４／ＮＡＣＥ ＷＪ－４、ＳＳＰＣ－ＶＩＳ－３、ＳＳＰＣ－ＶＩＳ－４、ＳＳＰＣ－ＰＡ－２ ＬＥＶＥＬ ３、ＳＳＰＣ－ＧＵＩＤＥ １５、ＳＳＰＣ－ＧＵＩＤＥ ６、ＮＡＣＥ ＲＰＯ ２８７－９５、ＡＳＴＭ Ｄ－４２８５、労働安全衛生（カナダ労働法第１１部、Ｐｏｌｉｃｙ Ｖｏｌｕｍｅ Ｏｆ Ｔｈｅ Ｔｂ Ｍａｎｕａｌ）；カナダ環境保護法、及びカナダ漁業法。
いくつかの実施形態では、任意選択のプライマーコーティングは、エポキシプライマーである。エポキシプライマーは、一般的に、基材の表面を保護するために塗布される。いくつかのエポキシプライマーは、基材表面への水の浸透を防止するように設計されており、例えば、鋼及びガラス繊維用がある。また、いくつかのエポキシプライマーは、腐食に対していくらかの保護手段をもたらすこともできる。最後に、コーティングの最上層が損傷した場合に備えて、かかるプライマーはベース強度を付加することができる。多くのエポキシプライマーコーティングが市販されている。プライマーコーティングの非限定的な例としては、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（登録商標）により販売されているＩｎｔｅｒｓｈｉｅｌｄ（登録商標） ３００、ＰＰＧ（登録商標）により販売されているＡｍｅｒｃｏａｔ（登録商標） ２３５、Ｓｈｅｒｗｉｎ Ｗｉｌｌｉａｍｓ（登録商標）により販売されているＲｅｃｏａｔａｂｌｅ Ｅｐｏｘｙ Ｐｒｉｍｅｒ、及びＪｏｔｕｎ（登録商標）により販売されているＪｏｔａｍａｓｔｉｃ（登録商標） ８０が挙げられる。Ｉｎｔｅｒｓｈｉｅｌｄ（登録商標） ３００は、汎用プライマーとして使用するのに販売されている純粋なエポキシ塗料である。Ａｍｅｒｃｏａｔ（登録商標） ２３５は、２コンポーネントの多目的フェナルカミンエポキシである。Ｓｈｅｒｗｉｎ Ｗｉｌｌｉａｍｓ（登録商標）によるＲｅｃｏａｔａｂｌｅ Ｅｐｏｘｙ Ｐｒｉｍｅｒは、速乾性と短時間もしくは長時間リコート性を確保するように設計された触媒型ポリアミド／ビスフェノールＡエポキシプライマーである。Ｊｏｔａｍａｓｔｉｃ（登録商標） ８０は、２コンポーネントのポリアミン硬化型エポキシマスチックコーティングであり、表面耐性の高固形分製品である。
本開示のいくつかの実施形態では、硬化性組成物を、基材に未硬化（又は部分的に硬化）のままで塗布し、次いで硬化剤との反応により硬化させて、硬化エポキシ系コーティングが形成される。硬化性組成物を、ペインティング、刷毛塗り、吹付け塗り、ロール塗り、又は浸漬などの様々なコーティング方法によって、基材上に塗布することができる。硬化性組成物から形成された硬化エポキシ系コーティングは、厚さ約１μｍ～約４００μｍ、好ましくは厚さ約１００μｍ～約２００μｍであることができる。
コーティング用組成物及びそのコーティング
上述したように、本開示の１つ以上の実施形態は、ファウリング防止性／ファウルリリース性、改善された耐食性、向上した機械的強度、少なくとも１０ｍｍの曲げ強度、低減されたアミンブラッシング、低減されたアミンブルーミング、減少した多孔性、減少した摩擦係数、減少した湿潤摩擦係数、又はより低温での硬化性を示す（対照コーティングと比較して）、エポキシ系コーティングの形成に使用できる、予備硬化組成物を提供しようとするものである。
１つ以上の実施形態では、エポキシ系コーティングにファウリング防止性／ファウルリリース性を付与するために、疎水性調整添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、少なくとも９０°の接触角（ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターで測定した場合；対照コーティングと比較して）を有するエポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で含まれる。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、硬化エポキシ系コーティングが、約９０°～約１３０°、もしくは約９０°～約１２０°、約９５°～約１２０°、約１００°～約１２０°、もしくは約１００°～約１１５°、もしくは約１１０°、もしくは約１２０°、又は約９０°～約１３０°の間の任意の範囲の接触角を有するのに十分な量で含まれる。
１つ以上の実施形態では、改善された耐食性、向上した機械的強度、又は少なくとも１０ｍｍの曲げ強度（対照コーティングと比較して）を有するエポキシ系コーティングを提供するために、摩耗抑制添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、減少した摩擦係数（対照コーティングと比較して）を示すエポキシ系コーティングを提供するために、摩耗抑制添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄもしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有するコーティングを提供する十分な量で、摩耗抑制添加剤が含まれる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、耐塩霧性により評価した場合に約１５００時間～約８５００時間、又は約４０００時間～約７０００時間の改善された耐食性、又はＤショア硬度が約６５Ｄ～約９０Ｄ、もしくは約６５Ｄ～約８５Ｄ、もしくは約７０Ｄ～約８０Ｄ、又はＤショア硬度が約３０Ｄ～約９０Ｄのいずれかである向上した機械的強度を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で含まれる。いくつかの実施形態では、摩耗抑制添加剤は、０．３未満の摩擦係数（例えば、約０．１の摩擦係数で、１０％未満の力が摩擦に奪われることを示す。）を有する硬化エポキシ系コーティングを提供するのに十分な量で含まれる。いくつかの実施形態では、そのように摩擦係数が低減されることは、湿潤環境において、特に、被覆片の空力／流体力学的性能が重要である用途において有利である。他の実施形態では、減少した摩擦係数は、ある用途において、高速化、燃料消費の低減、又は高効率化を達成し易くすることができる。
１つ以上の実施形態では、エポキシ系コーティングに低減された湿潤摩擦係数（ＷＣＯＦ）及び／又は改善されたファウリング防止性／ファウルリリース性を付与するために、両親媒性調整添加剤が予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合の湿潤摩擦係数が０．４以下又は０．３以下であるコーティングを提供するのに十分な量で両親媒性調整添加剤が含まれる。いくつかの実施形態では、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合の湿潤摩擦係数が０．２以下であるコーティングを提供するのに十分な量で両親媒性調整添加剤が含まれる。いくつかの実施形態では、湿潤摩擦係数が、約０．０５～約０．４、もしくは約０．０５～約０．３、もしくは約０．０５～約０．２；もしくは約０．０５～約０．１５；もしくは約０．０６～約０．１１；もしくは約０．０８～約０．１２；又は約０．０５～約０．４の間の任意の範囲内にあるコーティングを提供するのに十分な量で両親媒性調整添加剤が含まれる。いくつかの実施形態では、かかる湿潤摩擦係数は、湿潤環境において、特に、被覆片の空力／流体力学性能が重要である用途において有利である。他の実施形態では、かかる湿潤摩擦係数は、例えば、ファウリング付着に抵抗し、及び／又はファウリング付着を減少させ、及び／又はファウリング生物の付着強度を低下させるので、それらが組み込まれたエポキシ系コーティングのファウリング防止性／ファウルリリース性を向上することができる。
１つ以上の実施形態では、予備硬化組成物を低い温度で硬化させてエポキシ系コーティングを形成できるように、硬化触媒が予備硬化組成物中に含まれる。いくつかの実施形態では、硬化触媒は、例えば約－５℃～約０℃の低い温度で予備硬化組成物を硬化させることを触媒するのに十分な量で含まれる。
１つ以上の実施形態では、エポキシ系コーティングを形成するために予備硬化組成物に添加される硬化剤は、予備硬化組成物の硬化中に生じる架橋度が、約６０％～約９９％、もしくは約７０％～約９９％、もしくは約８０％～約９９％、もしくは約９０％～約９９％、又は約９９％となるように選択される。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングは、減少した多孔性、アミンブラッシング及び／又はアミンブルーミングを示す。
本開示の１つ以上の実施形態では、予備硬化及び硬化性組成物は、溶剤系組成物である。溶剤系組成物は、本質的に、又は実質的に無水組成物である。溶剤系組成物の各種添加剤は、ある程度の量の水／水溶液を含んでもよい、というのは、それらの添加剤は、主な皮膜形成成分ではなく、それらによってもたらされるであろう水の量は、組成物を水性組成物にするのに十分でないからである。対照的に、水系組成物は水性組成物である。溶剤系組成物の硬化は、不融性で不溶性のポリマーネットワークを形成するための重合反応及び／又は架橋反応が関与する。これに対して、水系組成物を硬化させることは技術的に困難である傾向がある。一般的に、水系組成物は、重合及び／又は架橋反応なしで硬化し、その代わりに、物理的なポリマーの統合（polymer merging）という別のメカニズムにより、硬化コーティングが形成される。その結果、水系組成物から形成される硬化コーティングは、湿潤環境での使用には適さず、不融性で不溶性のポリマーネットワークが無いために、塗膜は剥がれ、気泡を生じ、あるいは、水系組成物が塗布された表面又は基材への接着性（又は密着性）を損なう。
本開示の１つ以上の実施形態では、硬化エポキシ系コーティングは、プライマーコーティング、タイコーティング、及び／又は機能性トップコーティングが無くても、ファウリング防止性／ファウルリリース性、改善された耐食性、向上した機械的強度、少なくとも１０ｍｍの曲げ強度、０．２以下の湿潤摩擦係数、低減されたアミンブラッシング、低減されたアミンブルーミング、又は減少した多孔性を示す。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングは、プライマーコーティング無しでも基材に密着する。市販のコーティングは、一般的に、一般的なコーティングに複数の層を追加するプライマーコーティング、タイコーティング、及び／又は機能性トップコーティングを使用するが、これらは、プライマーコーティング、タイコーティング、及び／又は機能性トップコーティングを使用しない一般的コーティングに対して、例えば、乾燥時間が最大１～３日余計にかかることがある。一般的に、全コーティングを乾燥させるのにコーティング１層当たり１日かかる。市販のファウルリリース／ファウリング防止性コーティングは、５層のコーティング層（２つのプライマー層、１つのタイ層、２つのトップコート層）を必要とするので、この乾燥に５日間はかかる。対照的に、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、プライマーコーティング、タイコーティング、及び／又は機能性トップコーティングがなしで使用される場合、最大５日間の乾燥時間とは対照的に、約２～３日間で済む。
本開示の１つ以上の実施形態では、予備硬化組成物から、例えばフルオロ系成分及びＶＯＣなどの、環境下で難分解性の材料又は成分を含まない。いくつかの実施形態では、環境下で難分解性の材料又は成分を除くことにより、硬化エポキシ系コーティングの環境への悪影響を低減できる。いくつかの実施形態では、硬化エポキシ系コーティングは、銅及び銅系化合物、鉛又はヒ素などの重金属、トリブチルスズ、シリコーン油、又は温室効果ガスなどの環境上有害（例えば、有毒）な物質／成分を環境に浸出させない又はオフガスしない。さらなる実施形態では、硬化エポキシ系コーティングは、マイクロプラスチックを環境中に溶出させない。
本開示の１つ以上の実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、それらの改善された特性（例えば、機械的強度、硬度、ファウリング防止性／ファウルリリース性など）によって、基材上で機能性コーティングとして、約５～約８年間存続することができるが、これに対して、市販のコーティングは、３～４年を超えては存続しない傾向がある。いくつかの実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、いくつかの市販のコーティングとは逆に、ＳＳＰＣ－１溶媒清掃にかけられた場合に劣化しない。いくつかの実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングの改善された特性（例えば、機械的強度、硬度、ファウリング防止性／ファウルリリース性など）によって、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、約０．０１μｍ未満まで減少した表面粗度を有し、これは、表面流れ（例えば、湿潤環境中を移動する際の抗力を低減する）及びファウリング防止性／ファウルリリース性を改善する。いくつかの実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、それらの改善された特性（例えば、機械的強度、硬度など）によって、少なくとも、４５°の角度で、５ｋｇの力でもって、ドライバーを使用して手動で引っ掻いた場合に、引っ掻きに耐えることができる。さらなる実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、それらの改善された機械的強度／硬度を考慮すれば、それらの柔軟性を維持する。
本開示の１つ以上の実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、それらの改善された特性（例えば、機械的強度、硬度、ファウリング防止性／ファウルリリース性など）によって、超硬質コーティングの利点と軟質のファウルリリース性生成物とを合わせ持つコーティングを提供することができる。本開示のエポキシ系コーティングにより、船主は、殺生物剤又はシリコーン油を溶出させずに、そのファウルリリース性に起因して燃料節約をしながら、硬くて清掃可能な表面の利点を享受することができる。本開示のいくつかの実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、それらの改善された特性（例えば、機械的強度、硬度、ファウルリング防止／ファウルリリース性など）によって、ほとんどの船体手入れ方法及びウォータージェット圧によって掃除できるコーティングを提供することができる。いくつかの実施形態では、本開示のエポキシ系コーティングの利点は、ナノスケールの防護性添加剤のグラフェンを使用することに部分的に起因する。上述したように、グラフェンは、その高い機械的強度、超低摩擦、及び驚くべき靭性で知られている。
本開示の１つ以上の実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、エポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂から形成された反応生成物を含まないか、又は当該硬化エポキシ系コーティングにかかる反応生成物は無い。１つ以上の実施形態では、本開示に記載の硬化エポキシ系コーティングは、ブテン類、ポリブテン類、ブタジエン類、ポリブタジエン類、ニトリル類、アクリロニトリル類、ポリスルフィド類、ウレタン類、ウレタン修飾樹脂（例えば、ウレタン修飾エポキシ樹脂）、又はそれらのコポリマー、又はそれらの組み合わせを含むか、又はから本質的になる、エポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂から形成された反応生成物を含まないか、又は当該硬化エポキシ系コーティングにかかる反応生成物は無い。
本開示の１つ以上の態様では、エポキシ官能性モノマーと、希釈剤と、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合に０．４以下、０．３以下又は０．２以下の湿潤摩擦係数を有する、上記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の両親媒性調整添加剤とを含むコーティング用組成物がある。１つ以上の実施形態では、十分な量の両親媒性調整添加剤により、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に約０．０５～約０．４；もしくは０．０５～約０．３；もしくは約０．０５～約０．２；もしくは約０．０５～約０．１５；もしくは約０．０６～約０．１１；もしくは約０．０８～約０．１２、又は約０．０５～約０．４の間の任意の範囲内である湿潤摩擦係数を有する、上記組成物から形成されたコーティングが提供される。１つ以上の実施形態では、本組成物は、さらに、ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従い、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターにより測定した場合に少なくとも９０°の接触角を有する、上記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の、エポキシド重合において反応性である疎水性調整添加剤を含む。１つ以上の実施形態では、十分な量の疎水性調整添加剤により、接触角が、約９０°～約１３０°、もしくは約９０°～約１２０°、約９５°～約１２０°、約１００°～約１２０°、もしくは約１００°～約１１５°、又は約９０°～約１３０°の間の任意の範囲内にある、組成物から形成されたコーティングが提供される。１つ以上の実施形態では、本組成物は、さらに、耐塩霧性により評価した場合に、少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄ、もしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する、上記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の摩耗抑制添加剤を含む。１つ以上の実施形態では、十分な量の摩耗抑制添加剤により、耐塩霧性により評価した場合に約１５００時間～約８５００時間、又は約４０００時間～約７０００時間の改善された耐食性；又は、Ｄショア硬度が約６５Ｄ～約９０Ｄ、もしくは約６５Ｄ～約８５Ｄ、もしくは約７０Ｄ～約８０Ｄであるか、又はＤショア硬度が約３０Ｄ～約９０Ｄのいずれかである向上した機械的強度を有する、上記組成物から形成されたコーティングが提供される。１つ以上の実施形態では、上記組成物は、さらに、組成物中に摩耗抑制添加剤を分散させるための少なくとも１種の分散剤；少なくとも１種の消泡剤；及び／又は少なくとも１種のレオロジー添加剤を含む。１つ以上の実施形態では、本組成物はさらに硬化剤を含み、当該硬化剤は、本組成物を硬化させてコーティングを形成する際に反応性である。１つ以上の実施形態では、硬化剤は、さらに硬化触媒を含む。１つ以上の実施形態では、本組成物は溶剤系組成物である。
本開示の１つ以上の態様には、コーティングを形成する際に使用するための添加剤組成物があり、当該組成物は、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に０．４以下又は０．２以下の湿潤摩擦係数を有する、本組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の両親媒性調整添加剤；及びＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターにより測定した場合に少なくとも９０°の接触角を有するコーティングを形成するのに十分な量の、エポキシド重合において反応性である疎水性調整添加剤；及び／又は、耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄ、もしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有するコーティングを形成するのに十分な量の摩耗抑制添加剤を含む。１つ以上の実施形態では、当該添加剤組成物は、さらに、組成物中に摩耗抑制添加剤を分散させるための少なくとも１種の分散剤；少なくとも１種の消泡剤；及び／又は少なくとも１種のレオロジー添加剤を含む。本開示の１つ以上の態様では、添加剤組成物、及びコーティング用組成物に前記添加剤を添加するための説明書を含むキットが提供される。１つ以上の実施形態では、添加剤は、本開示に記載のコーティング用組成物の１つ又は２つ以上に添加される。
本開示の１つ以上の態様には、コーティング用組成物を形成する方法であって、エポキシ官能性モノマーと希釈剤とを含む第１の混合物に両親媒性調整添加剤を混合すること；及びコーティング用組成物を形成することを含む方法がある。１つ以上の実施形態では、本方法は、さらに、摩耗抑制添加剤及び分散剤を第１の混合物に混合することを含む。１つ以上の実施形態では、本方法は、さらに、疎水性調整添加剤を第１の混合物に混合することを含む。１つ以上の実施形態では、本方法は、さらに、レオロジー添加剤を第１の混合物に混合することを含む。１つ以上の実施形態では、本方法は、さらに、消泡剤添加剤を第１の混合物に混合することを含む。
上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、エポキシ官能性モノマーは、ビスフェノールジグリシジルエーテル；エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー；エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン及びアミン官能性芳香族化合物のうちの１種以上との反応生成物；不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物；又はそれらの組み合わせを含む。上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、エポキシ官能性モノマーは、ビスフェノールジグリシジルエーテル；エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ビスフェノールジグリシジルエーテルは、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたものである。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性モノマーは、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを含み、例えば、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、シロキサン又はポリシロキサン側鎖を含むエポキシド骨格又はポリエーテル骨格を含む。いくつかの実施形態では、シロキサン又はポリシロキサン側鎖は、直鎖状、分枝状、又は架橋されている。いくつかの実施形態では、シロキサン又はポリシロキサン側鎖の少なくとも１つは、架橋シリコーン樹脂である。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、イソシアネート及び／又はポリウレタンオリゴマー、シランオリゴマー及びエポキシオリゴマーの反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンプレポリマーを含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーは、ジメチルシロキサン側鎖で修飾された３－エチルシクロヘキシルエポキシコポリマー、ポリジメチルシロキサン側鎖で修飾されたエポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）、シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂、シリコーンエポキシド樹脂、終端アルコキシ基を含む架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格、又はそれらの組み合わせを含み；及び／又はＳｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤ、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦ、ＥＰＯＳＩＬ Ｒｅｓｉｎ ５５５０（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む。
上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、希釈剤は、エポキシド重合において反応性である反応性希釈剤、非反応性希釈剤、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、ｏ－クレゾールグリシジルエーテル、脂環式グリシジルエーテル、ジプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、疎水性調整添加剤を含む。いくつかの実施形態では、希釈剤は、硬化触媒として反応性である。いくつかの実施形態では、非反応性希釈剤は、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール又はそれらの組み合わせを含む。
上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、疎水性調整添加剤は、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のフルオロ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、疎水性調整添加剤は、ビスマレイミドオリゴマー、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ビスマレイミドオリゴマーは、ＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを、例えば、約１０ｗｔ％～約２０ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性シランは、グリシドキシプロピルトリメトキシシランを、例えば、約０ｗｔ％～約６ｗｔ％の範囲内、又は約１ｗｔ％～約２ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの実施形態では、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンは、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンを、例えば、約０．０５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、又は約０．５ｗｔ％～約８ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１種のフルオロ系添加剤は、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマー（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（登録商標） ＣＮ４００２）、又はそれらの組み合わせを、例えば、約０．０５ｗｔ％～約５ｗｔ％、又は約０．０５ｗｔ％～約３ｗｔ％の範囲内で含む。上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、十分な量の疎水性調整添加剤により、約９０°～約１３０°、もしくは約９０°～約１２０°、もしくは約９５°～約１２０°、もしくは約１００°～約１２０°、もしくは約１００°～約１１５°、又は約９０°～約１３０°の間の任意の範囲内にある接触角を有する、上記組成物から形成されたコーティングが提供される。
上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、摩耗抑制添加剤は、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、未修飾グラフェンナノプレートレットは、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約５μｍ～約１０μｍのフレークサイズを有する。いくつかの実施形態では、未修飾グラフェンナノプレートレットは、約０．０５ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内、又は約０．３ｗｔ％で存在する。いくつかの実施形態では、未修飾グラファイトフレークは、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約１０μｍ～約２０μｍのフレークサイズを有する。いくつかの実施形態では、未修飾グラファイトフレークは、約０．１ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内、又は約５ｗｔ％で存在する。いくつかの実施形態では、二酸化チタン、酸化アルミニウム、もしくはケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせは、約５ｗｔ％～約３０ｗｔ％、もしくは約１０ｗｔ％～約２５ｗｔ％、又は約５ｗｔ％～約１０ｗｔ％の範囲内で存在する。上記の態様及び実施形態のいずれか１つ以上において、十分な量の摩耗抑制添加剤により、耐塩霧性により評価した場合に約１５００時間～約８５００時間、又は約４０００時間～約７０００時間の改善された耐食性；又はＤショア硬度が、約６５Ｄ～約９０Ｄ、もしくは約６５Ｄ～約８５Ｄ、もしくは約７０Ｄ～約８０Ｄであるか、又はＤショア硬度が約３０Ｄ～約９０Ｄの間の任意の値をとる向上した機械的強度を有する、上記組成物から形成されたコーティングが提供される。
上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、両親媒性調整添加剤は、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ポリエーテルは、ポリアルキレングリコールを、例えば、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、又は約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの実施形態では、ポリアルキレングリコールは、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール４００、ＬＩＰＯＸＯＬ（登録商標） ４００、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ポリシロキサンは、ヒドロキシル官能化ポリシロキサン、ヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、フルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、又はそれらの組み合わせを、例えば、約１ｗｔ％～約２０ｗｔ％、又は約５ｗｔ％～約１５ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの実施形態では、ポリシロキサンは、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦＢ１０、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、高分子電解質は、アンモニウム官能化ポリシロキサン、例えば、ジアルキル第４級アンモニウム修飾ポリシロキサンなどを、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、又は約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの実施形態では、高分子電解質は、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標）３１８０を含む。いくつかの実施形態では、多価アルコールは、グリセロールを、例えば、約０．５ｗｔ％～約１０ｗｔ％、又は約１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内で含む。上記の態様及び実施形態のいずれか１つ以上において、十分な量の両親媒性調整添加剤ににより、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に、約０．０５～約０．２、もしくは約０．０５～約０．１５、もしくは約０．０６～約０．１１、又は約０．０８～約０．１２の摩擦係数を有する、上記組成物から形成されたコーティングが提供される。
上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、少なくとも１種の分散剤は高分子分散剤である。いくつかの実施形態では、高分子分散剤は、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせであり、例えば、約０．１ｗｔ％～約５ｗｔ％の範囲内である。上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、消泡剤は、シリコーン修飾消泡剤を含む。いくつかの実施形態では、シリコーン修飾消泡剤は、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、シリコーン修飾消泡剤は、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎを、例えば、約０．５ｗｔ％～約６ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの実施形態では、シリコーン修飾消泡剤は、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を、例えば、約０．０５ｗｔ％～約２ｗｔ％の範囲内で含む。上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上において、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体、クレイ、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１種のレオロジー添加剤は、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体；ベントナイト、モンモリロナイト、修飾モンモリロナイトクレイ；又はそれらの組み合わせを、例えば、約０．０１ｗｔ％～約３ｗｔ％の範囲内で含む。いくつかの例では、ヒマシ油誘導体はＴｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標）であり、修飾モンモリロナイトクレイはＣｌａｙｔｏｎｅ ＨＹ（登録商標）である。
上記の態様及び対応する実施形態のいずれか１つ以上は、さらに、硬化剤を含み、硬化剤は、本組成物を硬化させてコーティングを形成する際に反応性である。いくつかの実施形態では、硬化剤は、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、硬化剤は、シラミン硬化剤、例えばアミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、もしくはＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせなどを含む。いくつかの実施形態では、硬化剤は、低温硬化剤、例えばフェナルカミンなどを含む。いくつかの実施形態では、硬化剤は、さらに、硬化触媒、例えば２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン、又はそれらの組み合わせなどを含む。いくつかの実施形態では、硬化触媒は、低温硬化触媒、例えば２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールなどを含む。
上記の態様及び対応する実施形態の１つ以上において、本コーティング用組成物を、基材上にコーティングを形成するために使用することができる。いくつかの実施形態では、基材は、湿潤環境で使用するためのものである。いくつかの実施形態では、基材は、船舶（例えば、ボート、又は船）、又は舶用機器である。
上記の態様及び対応する実施形態の１つ以上において、本コーティング用組成物は溶剤系組成物である。上記の態様及び実施形態の１つ以上において、本組成物は、エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂；及び／又はエポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂を含まない。上記の態様及び対応する実施形態の１つ以上において、本組成物は、エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂、及び／又は、ブテン類、ポリブテン類、ブタジエン類、ポリブタジエン類、ニトリル類、アクリロニトリル類、ポリスルフィド類、ウレタン類、ウレタン修飾樹脂（例えば、ウレタン修飾エポキシ樹脂）、又はそれらの組み合わせを含む、又はから本質的になる、エポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、又は樹脂を含まない。
本開示の１つ以上の態様には、エポキシ官能性モノマー；希釈剤；ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターで測定した場合に少なくとも９０°の接触角を有する、本組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の、エポキシド重合において反応性である疎水性調整添加剤；塩霧耐性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄもしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する、本組成物から形成されたコーティングを提供するのに十分な量の摩耗抑制添加剤；摩耗抑制添加剤を本組成物中に分散させるための少なくとも１種の分散剤；及び少なくとも１種の消泡剤を含むか、から本質的になるか、又はからなる、コーティング用組成物がある。いくつかの実施形態では、本組成物は、さらに、少なくとも１種のレオロジー添加剤を含むか、から本質的になるか、又はからなる。１つ以上の実施形態では、本組成物は、さらに硬化剤を含み、硬化剤は、本組成物を硬化させてコーティングを形成する際に反応性である。１つ以上の実施形態では、硬化剤は、さらに硬化触媒を含む。
本開示の１つ以上の態様には、エポキシ官能性モノマー；希釈剤；ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーター（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｌｉｐｍｅｔｅｒ）を使用して測定した場合に０．４以下又は０．２以下の湿潤摩擦係数を有する、本組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の両親媒性調整添加剤；ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターで測定した場合に少なくとも９０°のの接触角を有する、本組成物から形成されたコーティングを提供するのに十分な量の、エポキシド重合において反応性である疎水性調整添加剤；塩霧耐性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも３０Ｄもしくは少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する、本組成物から形成されたコーティングを提供するのに十分な量の摩耗抑制添加剤；本組成物中に摩耗抑制添加剤を分散させるための少なくとも１種の分散剤、及び少なくとも１種の消泡剤、並びに少なくとも１種のレオロジー添加剤を含むか、から本質的になるか、又はからなる、コーティング用組成物がある。１つ以上の実施形態では、本組成物は、さらに硬化剤を含み、硬化剤は、本組成物を硬化させてコーティングを形成する際に反応性である。１つ以上の実施形態では、硬化剤は、さらに硬化触媒を含む。
本開示に記載の発明のより深い理解のために、以下にその例を挙げる。これらの例は、例示の目的だけのためのものであることが理解されるべきである。したがって、これらの例は決して本発明の範囲を限定するものではない。
実施例１ － コーティング用組成物（組成物、「配合物」と呼ばれる場合もある。）及び測定されたコーティング特性
試験したエポキシ官能性モノマー：
１．エポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）
２．プロパン，２，２－ビス［ｐ－（２，３－エポキシプロポキシ）フェニル］－，ポリマー（プレポリマー）
３．Ｅｖｏｎｉｋ ＧｍｂＨ製のＳｉｌｉｋｏｐｏｎ ＥＤ
１．エポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）
２．プロパン，２，２－ビス［ｐ－（２，３－エポキシプロポキシ）フェニル］－，ポリマー（プレポリマー）
３．Ｅｖｏｎｉｋ ＧｍｂＨ製のＳｉｌｉｋｏｐｏｎ ＥＤ
試験した反応性希釈剤：
１．ホルムアルデヒドグリシジルエーテル（別名、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、フェノール－ホルムアルデヒドポリマーグリシジルエーテル）
２．アルキルグリシジルエーテル
３．フェノールグリシジルエーテル
４．ブチルグリシジルエーテル
５．２－エチルヘキシルグリシジルエーテル
６．ｏ－クレゾールグリシジルエーテル
７．脂環式グリシジルエーテル
１．ホルムアルデヒドグリシジルエーテル（別名、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、フェノール－ホルムアルデヒドポリマーグリシジルエーテル）
２．アルキルグリシジルエーテル
３．フェノールグリシジルエーテル
４．ブチルグリシジルエーテル
５．２－エチルヘキシルグリシジルエーテル
６．ｏ－クレゾールグリシジルエーテル
７．脂環式グリシジルエーテル
試験した非反応性希釈剤：
１．フェノールアルコール
２．キシレン
３．ノニルフェノール
４．シクロヘキサンジメタノール
５．Ｎ－ブチルアルコール
６．ベンジルアルコール
７．フェノールアルコール
８．酢酸メチル
９．プロピレングリコール
１．フェノールアルコール
２．キシレン
３．ノニルフェノール
４．シクロヘキサンジメタノール
５．Ｎ－ブチルアルコール
６．ベンジルアルコール
７．フェノールアルコール
８．酢酸メチル
９．プロピレングリコール
試験した硬化剤：
１．ポリアミン
２．ポリアミド
３．トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒド／ポリエチレンポリアミン
４．フェナルカミン
５．トリエチレンテトラミン／ポリオキシプロピレンジアミン
６．ポリエーテルアミン
７．フェナルカミン＋ポリアミド
１．ポリアミン
２．ポリアミド
３．トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒド／ポリエチレンポリアミン
４．フェナルカミン
５．トリエチレンテトラミン／ポリオキシプロピレンジアミン
６．ポリエーテルアミン
７．フェナルカミン＋ポリアミド
結果の凡例
特性（Ａ） － （１）、（２）、（３）、（４）、（５）。意味：（１）あらゆるファウリング成長物及びその永久的な付着。（２）あらゆるファウリング成長物があるが、ハンドツール（プラスチックスクレーパー）で清掃することができる。（３）ファウリング成長物があるが、プラスチックスクレーパーで清掃できる（１５ノット以上でファウリングが除去される）。（４）ファウリング成長物があるが、除去しやすい（５ノット、ボートの速度）。（５）ファウリング成長物があるが、ひとりでに落ちる。
特性（Ｂ） － （１）凝集したグラフェン／グラファイトフレークが２個超あり。（２）凝集したグラフェン／グラファイトフレークが１～２個あり。（３）すべてのグラフェン／グラファイトフレークが、２０倍の倍率下、微細構造ごとによく分散している－表面積２５０μｍ２。
特性（Ｃ） － （１）２個超の気泡がある。（２）１～２個の気泡。（３）２５０μｍ２の表面積（２０倍の拡大率）あたり１個未満の気泡。
特性（Ｄ） － 角度９０°、中性。９０から１００以上、疎水性。９０°未満、親水性。
特性（Ｆ） － （１）経時的に水跡（water finger print）が生じ、色落ちする。（２）短時間（２４時間暴露）では水跡が生じないが、２４時間超で水跡ができ、経時的に色落ちする。（３）経時的に水跡を生じず、色落ちしない。
特性（Ｇ） － 柔らかい、０～１０。中間の硬さ、１０～３０未満。硬い、３０から６０未満。超硬い、６０～１００。
特性（Ｈ） － （１）亀裂なしに１０ｍｍまで曲がる。（２）亀裂なしに１０～８ｍｍ曲がる。（３）８ｍｍ未満曲がる（円筒形曲げ試験）。
特性（Ｉ） － 低接着性、＜５ＭＰＡ。良好な／より良い接着性、５～１０ＭＰＡ。高接着性＞１０ＭＰＡ。
特性（Ｊ） － 塗装系に依存する基準。エポキシの場合：５００時間は、不十分な耐性；５００～１５００は良好／より良好な耐性（１０００時間は１０年の寿命に等しい）とみなし；１５００時間超は高耐食性と見なす。
特性（Ｋ） － 「スリップ」とも呼ばれ、湿潤摩擦係数が低いほど、トップコートがバイオファウリングを発生させにくい。業界標準は０．０３～０．０８の範囲内；従来のエポキシ系コーティング（例えば、対照コーティング）は０．２０～０．６のスリップ値を示す。図１９も参照。
表面特性
図１３は、表面の「疎水性」を示す。横向きにした後に表面に残る水滴がより少ないほど、表面エネルギーがより低い（ファウルリリース性が良い）ことを示す。また、表面の光沢は塗膜の品質を表す。ここに描かれているのは、上記組成物４１、４２、４３（それぞれ３、４、５）である。サンプルは、低炭素鋼上に刷毛で塗布された、約１５０μｍの厚さの単一コーティング層から形成されている。
様々な特性を示す配合物
結果の凡例
特性（Ａ） － （１）、（２）、（３）、（４）、（５）。意味：（１）あらゆるファウリング成長物及びその永久的な付着。（２）あらゆるファウリング成長物があるが、ハンドツール（プラスチックスクレーパー）で清掃することができる。（３）ファウリング成長物があるが、プラスチックスクレーパーで清掃できる（１５ノット以上でファウリングが除去される）。（４）ファウリング成長物があるが、除去しやすい（５ノット、ボートの速度）。（５）ファウリング成長物があるが、ひとりでに落ちる。
特性（Ｂ） － （１）凝集したグラフェン／グラファイトフレークが２個超あり。（２）凝集したグラフェン／グラファイトフレークが１～２個あり。（３）すべてのグラフェン／グラファイトフレークが、２０倍の倍率下、微細構造ごとによく分散している－表面積２５０μｍ２。
特性（Ｃ） － （１）２個超の気泡がある。（２）１～２個の気泡。（３）２５０μｍ２の表面積（２０倍の拡大率）あたり１個未満の気泡。
特性（Ｄ） － 角度９０°、中性。９０から１００以上、疎水性。９０°未満、親水性。
特性（Ｆ） － （１）経時的に水跡（water finger print）が生じ、色落ちする。（２）短時間（２４時間暴露）では水跡が生じないが、２４時間超で水跡ができ、経時的に色落ちする。（３）経時的に水跡を生じず、色落ちしない。
特性（Ｇ） － 柔らかい、０～１０。中間の硬さ、１０～３０未満。硬い、３０から６０未満。超硬い、６０～１００。
特性（Ｈ） － （１）亀裂なしに１０ｍｍまで曲がる。（２）亀裂なしに１０～８ｍｍ曲がる。（３）８ｍｍ未満曲がる（円筒形曲げ試験）。
特性（Ｉ） － 低接着性、＜５ＭＰＡ。良好な／より良い接着性、５～１０ＭＰＡ。高接着性＞１０ＭＰＡ。
特性（Ｊ） － 塗装系に依存する基準。エポキシの場合：５００時間は、不十分な耐性；５００～１５００は良好／より良好な耐性（１０００時間は１０年の寿命に等しい）とみなし；１５００時間超は高耐食性と見なす。
特性（Ｋ） － 「スリップ」とも呼ばれ、湿潤摩擦係数が低いほど、トップコートがバイオファウリングを発生させにくい。業界標準は０．０３～０．０８の範囲内；従来のエポキシ系コーティング（例えば、対照コーティング）は０．２０～０．６のスリップ値を示す。図１９も参照。
組成物＃３００～＃３０１
組成物＃３００（エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを含むエポキシ官能性モノマーの混合物；及び両親媒性調整添加剤を含む）及び＃３０１（エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを含まない）の比較。最終硬化エポキシ系コーティングの特性は、組成物＃３００（エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーを含む、エポキシ官能性モノマーの混合物；及び両親媒性調整添加剤を含む）は、組成物＃３０１と比較して、特性が改善された。
結果の凡例
特性（Ａ） － （１）、（２）、（３）、（４）、（５）。意味：（１）あらゆるファウリング成長物及びその永久的な付着。（２）あらゆるファウリング成長物があるが、ハンドツール（プラスチックスクレーパー）で清掃することができる。（３）ファウリング成長物があるが、プラスチックスクレーパーで清掃できる（１５ノット以上でファウリングが除去される）。（４）ファウリング成長物があるが、除去しやすい（５ノット、ボートの速度）。（５）ファウリング成長物があるが、ひとりでに落ちる。
特性（Ｂ） － （１）凝集したグラフェン／グラファイトフレークが２個超あり。（２）凝集したグラフェン／グラファイトフレークが１～２個あり。（３）すべてのグラフェン／グラファイトフレークが、２０倍の倍率下、微細構造ごとによく分散している－表面積２５０μｍ２。
特性（Ｃ） － （１）２個超の気泡がある。（２）１～２個の気泡。（３）２５０μｍ２の表面積（２０倍の拡大率）あたり１個未満の気泡。
特性（Ｄ） － 角度９０°、中性。９０から１００以上、疎水性。９０°未満、親水性。
特性（Ｆ） － （１）経時的に水跡（water finger print）が生じ、色落ちする。（２）短時間（２４時間暴露）では水跡が生じないが、２４時間超で水跡ができ、経時的に色落ちする。（３）経時的に水跡を生じず、色落ちしない。
特性（Ｇ） － 柔らかい、０～１０。中間の硬さ、１０～３０未満。硬い、３０から６０未満。超硬い、６０～１００。
特性（Ｈ） － （１）亀裂なしに１０ｍｍまで曲がる。（２）亀裂なしに１０～８ｍｍ曲がる。（３）８ｍｍ未満曲がる（円筒形曲げ試験）。
特性（Ｉ） － 低接着性、＜５ＭＰＡ。良好な／より良い接着性、５～１０ＭＰＡ。高接着性＞１０ＭＰＡ。
特性（Ｊ） － 塗装系に依存する基準。エポキシの場合：５００時間は、不十分な耐性；５００～１５００は良好／より良好な耐性（１０００時間は１０年の寿命に等しい）とみなし；１５００時間超は高耐食性と見なす。
特性（Ｋ） － 「スリップ」とも呼ばれ、湿潤摩擦係数が低いほど、トップコートがバイオファウリングを発生させにくい。業界標準は０．０３～０．０８の範囲内；従来のエポキシ系コーティング（例えば、対照コーティング）は０．２０～０．６のスリップ値を示す。
実施例２ － 加熱下でのコーティング用組成物（配合物）のシェルフライフ
目的
加速のために温度５０℃で、コーティング用組成物の添加剤及びグラフェンの分離（すなわち、シェルフライフ）を観察する。観察するために３０日間保存した。
方法論
シェルフライフ用の添加剤：１．Ｓ－ＮＣＮ（ＮＡＣＣＯＮＯＬ ９０Ｇ）；２．Ｓ－ＳＰ（ＳＯＰＬＵＳ Ｄ６１０）；３．Ｓ－ＫＳ（Ｋ－ＳＰＥＲＳＥ Ａ５０４）。
０．１％及び０．５％の上記添加剤を、エポキシ官能性モノマー及び希釈剤（アルキルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）及びベンジルアルコール）に添加することによりシェルフライフ用添加剤入りのコーティング用組成物を調製し；約１５００ｒｐｍの中せん断下で、室温で１５分間混合し、次に、グラフェンナノプレートレット（Ｇ）及びグラファイトフレーク（Ｇ１）を、組成物に、中せん断混合機で約３０００ｒｐｍで室温で３０分間かけて加え、最後に、５０ｍｌの組成物を恒温器内で５０℃で保存して、そのシェルフライフを調べた。
実験結果及び条件
室温：２１℃、湿度：約約３５％～４０％、露点：１３℃、保存量：５０ｇ；溶液の保存温度：恒温器内で５０℃；保存期間：３０日間。
サンプルＩＤ：
１．樹脂及びＧ＋Ｇ１（純粋なエポキシ、添加剤なし）
２．Ｓ－ＮＣＮを添加（０．５％）
３．Ｓ－ＮＣＮ添加（０．１％）
４．Ｓ－ＳＰを添加（０．５％）
５．Ｓ－ＳＰを添加（０．１％）
６．Ｓ－ＫＳを追加（０．５％）
７．Ｓ－ＫＳを添加（０．１％）
１．樹脂及びＧ＋Ｇ１（純粋なエポキシ、添加剤なし）
２．Ｓ－ＮＣＮを添加（０．５％）
３．Ｓ－ＮＣＮ添加（０．１％）
４．Ｓ－ＳＰを添加（０．５％）
５．Ｓ－ＳＰを添加（０．１％）
６．Ｓ－ＫＳを追加（０．５％）
７．Ｓ－ＫＳを添加（０．１％）
サンプル１ － 純粋なエポキシ＋（ＡＧＥ及び１０％ベンジルアルコール）＋Ｇ及びＧ１；サンプル２ － 純粋なエポキシ＋（ＡＧＥ及び１０％ベンジルアルコール）＋Ｇ及びＧ１＋０．５％のＳ－ＮＣＮ；サンプル３ － 純粋なエポキシ＋（ＡＧＥ及び１０％ベンジルアルコール）＋Ｇ及びＧ１＋０．１％のＳ－ＮＣＮ；サンプル４ － 純粋なエポキシ＋（ＡＧＥ及び１０％ベンジルアルコール）＋Ｇ及びＧ１＋０．５％のＳＯＬＤＰＬＵＳ Ｄ６１０；サンプル５ － 純粋なエポキシ＋（ＡＧＥ及び１０％ベンジルアルコール）＋Ｇ及びＧ１＋０．１％のＳＯＬＤＰＬＵＳ Ｄ６１０；サンプル６ － 純粋なエポキシ＋（ＡＧＥ及び１０％ベンジルアルコール）＋Ｇ及び＋０．５％ＫのＳｐｅｒｓｅ Ａ５０４；サンプル７ － 純粋なエポキシ＋（ＡＧＥ及び１０％ベンジルアルコール）＋Ｇ及びＧ１＋０．１％のＫ Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４。
さらに、以下のものは分散剤、保存性添加剤として機能しないことが判明した。
結論
図１及び図２参照。
１ヶ月後に、５０℃の恒温器内で保存したグラフェンとグラファイトの溶液からのエポキシ官能性モノマー及びシェルフライフ添加剤の分離が観察された。サンプルの粉末部分が分離し、容器の底に残存したが、サンプルに使用した０．１％及び０．５％のＳ－ＳＰは、加熱条件下で分離を防ぐ働きをし、０．１％のＳ－ＫＳもグラフェン及びグラファイトの分離を防いだ。他の比率の添加剤では分離を防ぐことができず、組成物中にさらなる層が形成された。分離した両部分はミキサーにより再混合可能であった。
２ヶ月後、０．１％及び０．５％のＳＳＰと０．１％のＳ－ＫＳを含有するサンプルは、５０℃で加熱下、混合安定性を示した。次に、それらの３ｗｔ％のシェルフライフ添加剤（サンプル４、５、７の）を、上で示したように、組成物５１に基づく完全組成物（full compositions）に添加した。０．１％のＳＫＳを含有する組成物は、１ヶ月後にペイント安定性を示した（「１ヶ月後」のサンプル４、５、７（０．１％Ｓ－ＫＳ）；図２参照）。
実施例３Ａ － コーティング用組成物を調製するための基本的な方法
パイロットスケール
エポキシ官能性モノマーの希釈混合物の調製：
１）容器と高せん断ミキサー（ＨＳＭ）がクリーンで、バルブが閉じていることを確認し、ＨＳＭをアップ（ＵＰ）ポジションにセットする。
２）秤の風袋引きを行う。
３）製品仕様に従う正確な量のベンジルアルコールを添加する。
４）秤を再度風袋引きする。
５）製品仕様のレシピに従い、必要量のアルキルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）を容器に加える。
６）秤を風袋引きする
７）エポキシ系樹脂の粘度が高いので、必要量のエポキシ系樹脂を混合物にゆっくり添加する。
８）ミキサーをダウン（ＤＯＷＮ）ポジションにセットし、ＨＳＭのヘッドが完全に混合物に浸るようにする。
９）４０００ＲＰＭに設定し、少なくとも２０分間混合し、混合物が完全に均質であることを確認する。
１０）混合物中に気泡があるかどうかを観察し、ある場合は脱ガス処理が完了するまで、エポキシ官能性モノマーの希釈混合物（希釈樹脂）を１時間静置する。
１）容器と高せん断ミキサー（ＨＳＭ）がクリーンで、バルブが閉じていることを確認し、ＨＳＭをアップ（ＵＰ）ポジションにセットする。
２）秤の風袋引きを行う。
３）製品仕様に従う正確な量のベンジルアルコールを添加する。
４）秤を再度風袋引きする。
５）製品仕様のレシピに従い、必要量のアルキルグリシジルエーテル（ＡＧＥ）を容器に加える。
６）秤を風袋引きする
７）エポキシ系樹脂の粘度が高いので、必要量のエポキシ系樹脂を混合物にゆっくり添加する。
８）ミキサーをダウン（ＤＯＷＮ）ポジションにセットし、ＨＳＭのヘッドが完全に混合物に浸るようにする。
９）４０００ＲＰＭに設定し、少なくとも２０分間混合し、混合物が完全に均質であることを確認する。
１０）混合物中に気泡があるかどうかを観察し、ある場合は脱ガス処理が完了するまで、エポキシ官能性モノマーの希釈混合物（希釈樹脂）を１時間静置する。
コーティング調製用組成物。
１）希釈した樹脂に気泡が全くないことを確認する。
２）ＨＳＭヘッドが希釈樹脂中に浸っていることを確認する。
３）実験室用秤を使用して必要量のエポキシ官能化シランを計量し、希釈樹脂に添加する。
４）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にして、少なくとも５分間撹拌する。
５）赤外線（ＩＲ）温度計を使用して混合物の温度を測定する。
６）５分後、ミキサーをオフ（ＯＦＦ）にする。
７）実験室用秤を使用して必要量の分散剤ＶＷＸ ６２０８を計量し、混合物に添加する。
８）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にし、少なくとも５分間混合する。
９）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
１０）５分後、ミキサーをオフ（ＯＦＦ）にする。
１１）実験室用秤を使用して正確な量のグラフェンナノプレートレットとグラファイトフレークを別々に秤量する。
１２）１０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にする。
１３）吸引管を使用して、グラフェンナノプレートレットとグラファイトフレークを溶液に添加する。
１４）グラフェンナノプレートレットとグラファイトフレークが溶液によく混ざっていることを確認する。
１５）添加後、ＨＳＭを５０００ｒｐｍに設定し、少なくとも１５分間混合する。
１６）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
１７）ＨＳＭをオフ（ＯＦＦ）にする。
１８）実験室用秤を使用して必要量の消泡剤ＶＸＷ ６２１０Ｎを計量し、組成物に添加する。
１９）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にする。
２０）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
２１）５分後、ＨＳＭをオフ（ＯＦＦ）にする。
２２）実験室用秤を使用して必要量のＢＹＫ－Ｓｉｌｃｌｅａｎを秤量し、組成物に添加する。
２３）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にして、少なくとも５分間は混合する。
２４）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
２５）５分後、ＨＳＭをオフ（ＯＦＦ）にする。
２６）ＨＳＭをアップ（ＵＰ）の位置にセットする。
２７）コーティング用組成物を、ボトムバルブを使用して缶に入れる準備をする。
１）希釈した樹脂に気泡が全くないことを確認する。
２）ＨＳＭヘッドが希釈樹脂中に浸っていることを確認する。
３）実験室用秤を使用して必要量のエポキシ官能化シランを計量し、希釈樹脂に添加する。
４）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にして、少なくとも５分間撹拌する。
５）赤外線（ＩＲ）温度計を使用して混合物の温度を測定する。
６）５分後、ミキサーをオフ（ＯＦＦ）にする。
７）実験室用秤を使用して必要量の分散剤ＶＷＸ ６２０８を計量し、混合物に添加する。
８）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にし、少なくとも５分間混合する。
９）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
１０）５分後、ミキサーをオフ（ＯＦＦ）にする。
１１）実験室用秤を使用して正確な量のグラフェンナノプレートレットとグラファイトフレークを別々に秤量する。
１２）１０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にする。
１３）吸引管を使用して、グラフェンナノプレートレットとグラファイトフレークを溶液に添加する。
１４）グラフェンナノプレートレットとグラファイトフレークが溶液によく混ざっていることを確認する。
１５）添加後、ＨＳＭを５０００ｒｐｍに設定し、少なくとも１５分間混合する。
１６）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
１７）ＨＳＭをオフ（ＯＦＦ）にする。
１８）実験室用秤を使用して必要量の消泡剤ＶＸＷ ６２１０Ｎを計量し、組成物に添加する。
１９）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にする。
２０）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
２１）５分後、ＨＳＭをオフ（ＯＦＦ）にする。
２２）実験室用秤を使用して必要量のＢＹＫ－Ｓｉｌｃｌｅａｎを秤量し、組成物に添加する。
２３）５０００ＲＰＭに設定し、ＨＳＭをオン（ＯＮ）にして、少なくとも５分間は混合する。
２４）赤外線温度計を使用して混合物の温度を測定する。
２５）５分後、ＨＳＭをオフ（ＯＦＦ）にする。
２６）ＨＳＭをアップ（ＵＰ）の位置にセットする。
２７）コーティング用組成物を、ボトムバルブを使用して缶に入れる準備をする。
実施例４ － 硬化エポキシ系コーティング対対照コーティングの基本的比較
図３は、本開示の硬化コーティングの微細構造を示す。図３は、コーティングの表面の無孔性及び無欠陥性を示す（コーティングは、５ｗｔ％のグラファイトフレーク（１０ミクロンのフレークサイズ）及び０．３ｗｔ％のグラフェンナノプレートレットを含む（すべての添加剤及び成分を含むサンプル））。図４は、図３の１０００倍拡大図を示す。
対照的に、図５は、光学顕微鏡により拡大した、対照のエポキシ系コーティングの微細構造を示す。コーティングの表面に存在するミクロ細孔（黒色の穴）により、酸素の拡散が可能となり、そのため、時間の経過とともに基材は腐食に曝されうる。
方法：コーティング方法は刷毛塗りである。すべてのサンプルについて、冷間圧延炭素鋼基材（サンドブラストされたホワイトメタル）を使用し、結果を示した。図には、異なる方法で観察された、異なる組成物で得られた特徴的な微細構造が示されている。
図３ － 共焦点顕微鏡／光学顕微鏡を組み合わせたもの：５倍の拡大レンズ。上記組成物４３に由来するコーティングの均一性が示され、凸凹、山、又は谷がない。均一にグラフェンが分散（小さな白いフレーク）している、均一なコーティングの表面が示されている。小さな黒い穴は細孔である。
図４ － 光学顕微鏡：１００倍の拡大レンズ。上記組成物６４に由来するコーティングが示され、均質であり、当該コーティングは多孔質でないこと、及びグラフェンナノプレートレットが分散していることが示されている。
図５及び図６ － ５０倍及び１００倍の拡大レンズ。表面積の約１０％が細孔で覆われた、上記組成物７５に由来するコーティングが示されている（これは耐食性を低下させるが、腐食が問題とならない用途では使用できるかもしれない）。気孔率１０％だと、腐食防止目的には適さない。
図２５ － 光学顕微鏡：１０倍の拡大レンズ。上記組成物２０６－Ｓｉに由来するコーティングが示されているが、コーティングは細孔がないように見え、表面は滑らかでツルツルしている。
多孔性の程度は、顕微鏡下での、その孔の数；孔の大きさにより決定することができる。分析される全表面の１０％以上が多孔質である場合、その表面は高い気孔率を有するとみなされる。気孔率を制御及び／又はそれに影響を及ぼす要因としては、粘度（空気の取り込み）；ガスを発生する反応；ＶＯＣの取り込み；エポキシ樹脂と硬化剤の混合中に自然に取り込まれる気泡が挙げられる（消泡剤の使用は、「気泡を押し出す」ことによってこれを緩和するのに役立つ；及びＶＯＣを相当量含有することにより、取り込まれた空気がコーティングから出る経路が形成される）。
実施例５ － 予備硬化組成物及び硬化剤並びに硬化コーティングのＦＴＩＲによる検討
方法
ＦＴＩＲ（Dalhouse University-Dentistry Campuｓ）を使用して、サンプルを操作し、硬化コーティング、液体成分、及び固体成分を分析して、ＦＴＩＲスペクトル結果を取得した。スペクトルデータは、以下の設定により取得した：Ｘ軸：波数（１／ｃｍ）、Ｙ軸：吸光度（Ａｂｓ）。また、ＦＴＩＲスペクトルの解釈には、ソフトウェアＳｐｅｃｔｒａｇｒｙｐｈ ｖ１．２（無料試用版）を使用した。留意事項：実験室の環境温度は２３℃、固体（乾燥コーティング）、粉末添加剤、液体添加剤及び液体コーティングを含む合計２７個のサンプルについて測定を行った。
結果
エポキシ樹脂：特定の樹脂のＦＴＩＲスペクトルを収集し、その樹脂を特徴付ける主な官能基と化学結合を分析した。９１５ｃｍ－１のピークを、オキシラン基に由来するＣ－Ｏ結合の変角（Ｃ－Ｏ－Ｃエポキシ環）と相関させる研究結果がいくつかある。エポキシ樹脂の硬化にとって最も重要な反応は、酸素原子への求電子的攻撃又は複数の環炭素原子のうちの１つへの求核的攻撃である。この結合の性質は、その高い歪みにより反応性を向上させる。炭素と酸素の電気陰性度の違いから、環の炭素原子は求電子的になる。したがって、エポキシドは、求核剤に対して開環反応を起こすことができる。図７に、主ピークとそれに対応する吸収バンドの位置（吸光度対波数（ｃｍ－１））が示されているように、オキシラン環の極性は、ＦＴＩＲ分光法による検出を可能にする。表１．０Ｂには、図７に示したＦＴＩＲスペクトルの主ピークと、エポキシ樹脂に属する官能基を同定し、それらにより樹脂を同定するのに用いた関連する化学結合とが列挙されている。ＦＴＩＲスペクトルの解釈から、特定のエポキシ樹脂化合物は、ビスフェノールＡのオリゴマー時グリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）（２，２－ビス［４－（グリシジルオキシ）フェニル］プロパン）であった。これは表面保護コーティング（ポリエポキシ樹脂）として一般的に使用されており、全エポキシ樹脂生産の５０％を占めている。
硬化剤：図８に示すＦＴＩＲスペクトルでは、ポリエポキシ樹脂との反応に使用される架橋剤又は硬化剤である、硬化剤の一種に関連するピークを示す。この反応は、一般的に高い架橋形成速度（エポキシ基と硬化剤化合物の求核性基との高い反応性）のため、剛性のある３次元ネットワークの形成に関与する。最も一般的な硬化剤は、反応性官能基を２つよりも多く有し、すなわち、官能基数はｆ＞２、しばしばｆ≧４である。文献によると、硬化のメカニズムは、触媒的な硬化剤により開始されるホモ重合、又は多官能性硬化剤による重付加／共重合反応によっても起こりうる。市販されている硬化剤のタイプは多岐にわたるが、最も一般的な硬化剤としては、アミン（脂肪族、脂環式、芳香族）、ポリアミド、カルボン酸官能性ポリエステルが挙げられる。表２に硬化剤の官能基の主なピークを示す。アミン系官能基は、エポキシ樹脂の硬化剤としてよく使用されるものである。文献によると、ＦＴＩＲは、３３００～３５００ｃｍ－１の範囲に、アミン基に由来するＮ－Ｈ結合の伸縮振動を特徴付ける。この場合、３３５８ｃｍ－１及び３２７７ｃｍ－１に－ＮＨ２、－ＮＨの伸縮振動による２つの弱いピークが見られた。残念ながら、硬化系のＯ－Ｈ結合を決定する波数域は、図９に示すように、－ＮＨ２、－ＮＨの波数域と同様の範囲に位置し、硬化コーティング化合物のＮ－Ｈ結合を覆い隠すことが判った。ＦＴＩＲ分析では、Ｃ－Ｈ伸縮振動を示す２９１８～２８５０ｃｍ－１が観測され、硬化剤中の脂肪族鎖の存在が確認された。ＦＴＩＲを使用する硬化剤の特性評価は、Ｎ－Ｈ結合の吸収信号が小さく、評価が困難であったため、完全でない。通常の硬化剤はアミン系である。この場合、吸収ピーク１６６７ｃｍ－１のＣ＝Ｏ結合の存在から、硬化剤はアミン系、ポリアミド系、長鎖脂肪酸系の混合物である可能性がある。硬化剤化合物を確認するために、供給元からの情報をもとに、追加の調査や試験を行うことができる。以下の情報により、ＦＴＩＲスペクトルにおいてアミンを同定する上での一般的な要件が示されている。第１級アミンは、この領域で２つのＮ－Ｈ結合の対称及び非対称伸縮による２つのピークを示す。第２級アミンは１つのピークを示す。
ＡＶ３添加剤（Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８）：ＡＶ３添加剤のＦＴＩＲスペクトル（図１０、表３）には、ヒドロキシル基のピークが極めてブロードな、３３８５ｃｍ－１付近を中心としたＯＨ（ヒドロキシル）吸収と、１０８２ｃｍ－１にＣ－Ｏピークが存在した。また、２８８３～２９５６ｃｍ－１の領域には、Ｃ－Ｈ（アルキル）の存在を示すピークが３つ存在した。１７１３ｃｍ－１に比較的弱いＣ＝Ｏの吸収ピークがあり、長いＣ－Ｈ鎖（脂肪）を有するカルボン酸に由来するカルボニル官能基が示唆された。ＡＶ３添加剤は、３３８５ｃｍ－１にＯＨの吸収ピークがあることから、アルコールと思われる。分子内に孤立したカルボニル基とヒドロキシル基が存在する可能性があり、この物質はアルコールと脂肪性有機酸の混合物である可能性が示唆された。ヒドロキシル基は硬化剤とエポキシ基の反応を触媒することができる。これは、アミン硬化剤による硬化の速度論にとって重要である（ＡＶ３＝ＯＨ触媒）。
ＢＭＩ １７００添加剤：これは低分子量のビスマレイミドオリゴマーであり、コーティングと様々な基材との間の接着性（又は密着性）を向上させるのに役立つ。サプライヤーの情報によれば、この化合物は、架橋系の靭性と疎水性を向上させるとのことである。ＦＴＩＲスペクトル（図１１Ａ、表４）から、２９２２～２８５３ｃｍ－１の吸収バンドに、分子のアルキル基に由来するＣ－Ｈ結合があることがわかった。また、１７０６ｃｍ－１にＣ＝Ｏ結合を示す強いピークがあった。また、１２７５～１０２０ｃｍ－１の範囲にＣ－Ｏ結合の吸収バンドが見られた。ＢＭＩ １７００添加剤について、異なる予備硬化組成物間のスペクトル比較により、この添加剤は、上記組成物４２及び４８には添加されていないことが示されたが、比較した上記組成物１１２－ＢＭＩ、１１３－ＢＭＩ、１０７－ＢＭＩについては、Ｃ＝Ｏ結合に関連する１７０６ｃｍ－１のバンドと一致した（図１１Ｂ）。
ポリエポキシ樹脂のコーティングにおける残留性評価：図１２は、ポリエポキシ樹脂に存在するオキシラン基に由来するＣ－Ｏ結合のピークを示しており、Ｃ－Ｏ変角バンドは約９１５ｃｍ－１を中心としている。化学反応と架橋形成を考慮すると、エポキシ基の濃度は経時的にモニターすることができる。この具体的な事例では、硬化コーティング中の未反応エポキシ基量が最も少なくなる最適な組成を特定するのに、時間を無視して、エポキシ基の変換率を比較した。ＦＴＩＲ分析によると、９２７．４１～８８９．４６の波数範囲での積分を考慮すると、組成物１１３－ＢＭＩは、他のコーティング組成物（４２；４８；１１２－ＢＭＩ；１０７－ＢＭＩ）と比較して、最少の積分面積を示した。約９１５ｃｍ－１のＣ－Ｏ結合の積分面積は、組成物１１３－ＢＭＩのスペクトルの面積が他よりも少ないことを示し、これにより、硬化コーティングにおいて、多量のオキシラン基が反応して、架橋３次元鎖を生成していることが示唆された。この特定の積分面積での平均的な結果は０．０７であり、組成物１１３－ＢＭＩの積算面積は０．０００２６７となった一方で、組成物４２及び１１２－ＢＭＩは、未反応のまま残るオキシラン基の量が多く、Ｃ－Ｏ結合の変換量が少ないことを示唆する同様の平均結果を示した。ＦＴＩＲスペクトルにより評価できる組成物の違いは他にもあり、その１つが硬化剤の残存量であるが、今回は前述のＯＨ吸収の重なり（硬化剤）のため評価できなかった。エポキシ樹脂と最終的なエポキシ系コーティングとの間の上記比較は、硬化速度や残留量を定量的に評価する明確な方法を示す。
図１７及び１８、２２～２４、並びに表１．０Ａ及び表７も参照。
実施例６－本開示に記載の硬化性組成物を適用した例
セクション１．製品の説明
以下に、ガラス繊維、鋼、アルミニウム、銅、木材、プラスチック、プライマー、及びタイコートへの塗布に適した、腐食及び海洋バイオファウリングに対する保護を提供するように配合された２コンポーネントエポキシ系コーティングの適用例について説明する。
セクション２．表面調整
表面をアセトン（又は同様の溶剤）でクリーンにし、クリーンな布で拭いて、油、グリース及び埃などの汚染物を除去した。表面が乾燥していることを確認し、次いで、表面を８０番の紙やすりで研磨した。鋼表面の場合は、明るい金属が見えるようになるまで、サンドペーパー又はグラインダーで研磨した。既にコーティングされている面の剥離や剥がれを除去し、残りの部分を８０番の紙やすりで研磨した。表面処理により発生した粉塵は除去した。粉塵の処理は、地域の環境及び安全衛生規則に従った。表面処理の際、フィルター付き呼吸マスクやゴーグルなど、適切な保護具を使用した。
コンポーネントＡをコンポーネントＢと組み合わせて使用した。Ａ：Ｂの重量比を２．７：１にして、又はガラス缶（硬化剤）１個とアルミニウム缶（塗料）１個を混合して使用した。２０分で塗布できるコーティングの量だけを組み合わせて使用した。温度が高いと、コーティングはより速く硬化した。２つのコンポーネントを混ぜ合わせると、発熱反応が起こり、熱が発生した。コーティングの体積が多いほど発熱量がより多くなり、ポットライフがより短くなる。コーティングは、刷毛、ローラー、又はエアレススプレーを使用して塗布した。
セクション４．安全性
塗布時には、適切な、よくフィットする個人用保護具（ＰＰＥ）を着用した。適切なＰＰＥとしては、安全眼鏡、揮発性有機物に適したカートリッジ付きフィルター付きエアマスク、手袋、及び腕と脚を覆う衣服が挙げられる。塗装の際には、塗料への暴露から衣服と髪を保護する、塗装用カバーオールを着用した。
セクション５．エアレススプレー機
推奨される最低圧力は３０００ｐｓｉである。推奨される最小チップサイズは、０．０１７インチ（０．４３２ｍｍ）である。すべてのエアレススプレー装置は、製品を装置に装填してから２０分以内にパージし、洗浄した。コーティングを表面に塗布する前に、厚紙片にスプレーパターンを試験した。吹付けは最低圧力で開始し、スプレーガンを短時間作動させた。スプレーパターンにギャップがないかを確認し、隙間がなくなるまで圧力を徐々に増加させた。ギャップがある場合は、先端が詰まっていないかを確認した。詰まりがない場合は、少量のシンナーでコーティングを薄め、この工程を繰り返した。スプレーするときは、スプレーガンを表面に対して垂直に保持し、ガンを前後に滑らかに動かし、掃引の際に全体にわたって垂直な角度を維持した。スプレーガンを左右に傾けることは避けた。
セクション６．多層コート
次のコートを行う前に、コーティングを、触って乾いてはいるが、まだ粘着性が残る程度（室温で６時間から１日）まで硬化させた。コーティングが完全に硬化したら（親指の爪で触ったときに、硬くて変形しない）、別のコートを行う前に、８０番のサンドペーパーでコーティングを研磨した。
実施例７－耐引っ掻き性試験
鉛筆硬度試験（ＡＳＴＭ Ｄ３３６３）は、海洋コーティング技術における耐摩耗性を定量化し、等級付けするための簡単な方法である。
鉛筆硬度試験によれば、「小さな引っ掻き傷（minor scratch）」が生じるとは、鉛筆がコーティングの完全性に物理的な損傷を及ぼさずにグラファイトの跡を残すか、又は押したときにわずかな圧痕が残ることを意味する。「大きな引っ掻き傷」が生じるとは、塗布時に、コーティングに鉛筆による目に見える損傷が生じたこと（例えば、亀裂、剥離、溝など）；及び／又は基材表面が鉛筆によって露出し、大きな引っ掻き傷が生じた直後に、コーティングが破損したこと（例えば、腐食によるもの）を意味する。
試験の一部として、コーティングされたパネルに対して７５０ｇの一定圧力で４５°の接触角で鉛筆を動かした。
配合物＃４３及び２０６－Ｓｉ（上記実施例１の配合表参照）では、９Ｈの鉛筆硬度で目に見える損傷を示さなかった。
対照的に、市販の船舶用コーティングでは、すべてに引っ掻き傷が見られた。鉛筆硬度８Ｈを使って引っ掻いたとき、「硬質砕氷船用」コーティング（Ｅｃｏｓｐｅｅｄ Ｈｙｄｒｅｘ）には比較的小さな引っ掻き傷があり、鉛筆硬度８Ｂ（利用できる最も柔らかい鉛筆の芯）を用いて引っ掻いた場合、軟質のファウルリリース系のそれぞれ（Ｉｎｔｅｒｓｌｅｅｋ ＩＳ１１００ ＳＲ及びＨｅｍｐａｇｕａｒｄのそれぞれ）については、比較的大きな引っ掻き傷が付いていた。図１４参照。
Ｉｎｔｅｒｓｌｅｅｋ １１００ＳＲは、フルオロ（フッ素）修飾ヒドロキシル含有シリコーンオイル（例えば、脂肪族鎖の代わりにシロキサン鎖を有するトリグリシライド）を含む両親媒性のシロキサン系コーティングである。この製品の硬度（したがって耐久性）は、本開示の試験組成物の硬度（鉛筆硬度８Ｈ対６Ｈ）よりも著しく低いことが判明した。これは、本開示の技術の硬化エポキシ系コーティングは、かかる系の軟らかさに関連する問題がなく、両親媒性調整添加剤の利点を併せ持つことができることを示している。
実施例８－静的バイオファウリング成長及び表面清掃性能試験
本開示のエポキシ系コーティングの清掃性能を、フロリダ工科大学の腐食＆バイオファウリング制御センターで実施した一連の試験により調査した。対照（ＰＶＣ、ＳＦＲ）に対する組成物２０６－Ｓｉ（ＸＧＩＴ）の結果を示した図１５を参照のこと；及び対照（ＰＶＣ、ＳＦＲ）に対する組成物＃１、４３、２０６－Ｓｉ（ＸＧＩＴ）、３００、３０１の結果を示した図２０を参照のこと；凡例は以下に示す。
図１５に関して：本開示のエポキシ系コーティングでコーティングされたパネル（図、１５、ＸＧＩＴ；組成物２０６－Ｓｉ参照）を、１ヶ月間静置し（海、港湾水、フロリダで５～２５℃の温度下で放置）、次に制御圧力計を備えたウォータージェット機を使用して洗浄した。ネガティブ対照として、（ｉ）ＰＶＣ、及び（ｉｉ）軟質のファウルリリース系（ＳＦＲ；Ｉｎｔｅｒｓｌｅｅｋ １１００ＳＲ、フルオロ修飾ヒドロキシル含有油を含む両親媒性シロキサン系コーティング、例７に記載）でコーティングしたパネルを使用して、同試験に供した（図１５、ＰＶＣ及びＳＲＦを参照）。
図２０に関して：図示されているのは、フロリダ（１月／２月）で行われた、１ヶ月間の静的バイオファウリング試験の結果である。合計５つの異なる配合物を試験し、それぞれ３つぞろいで配置した。ポジティブ対照（Ｉｎｔｅｒｓｌｅｅｋ １１００ＳＲ）及びネガティブ（ポリ塩化ビニル）プレートを、試験した組成物＃１、４３、２０６－Ｓｉ（ＸＧＩＴ）、３００、３０１（上記の実施例１より）と共に試験した。図２０は、組成物２０６－Ｓｉが、ポジティブ対照ＩＳ １１００ＳＲを含む他のサンプルと比較して低い付着率で特徴づけられることを示している。各試料の両面を目視で分析し、ソフトウェア（例えばＩｍａｇｅ Ｊ）を使用して付着率を見積もった。この際、ジオポジショニング（北向き又は南向き）の要因も確実に考慮した。
図２１は、図２０の付着結果、及び付着強さをグラフにしたものである。すべてのパネルを、圧力を変化させた水圧ガンを使用して洗浄し、各サンプルについて、バイオファウリングの９５％を除去するのに必要な圧力値を記録した。洗浄圧力を高くする必要があるほど、パネルの洗浄性能は低下し、パネルへのバイオファウリングの付着力は高くなる。組成物２０６－Ｓｉ及び＃３００については、Ｉｎｔｅｒｓｌｅｅｋ １１００ＳＲと並んで、付着成長の抑制、及び洗浄性能の両方において良好な結果をもたらすことが判明した。
さらに、図１６では、北（－Ｎ）及び南（－Ｓ）向きパネルが静置期間曝された場合の、各種のバイオファウリングの平均被覆率を示す（図１６、ＸＧＩＴ－Ｎ／Ｓ、ＰＶＣ－Ｎ／ｓ、ＳＦＲ－Ｎ／Ｓを参照）。このバイオファウリングとしては、バイオフィルム、尾索動物（tunicates）、チューブワーム類（tubeworms）、外皮形成性の外肛動物（encrusting bryozoan）、樹木状の外肛動物（aborescent bryozoan）が挙げられ、チューブワーム類は、例えば、船舶にとってより問題があるバイオファウリングである。
表５．０及び６．０は、清掃性及びファウリング防止性能に基づいた、様々な海洋コーティングタイプ（ＳＦＲ、ＳＰＣ、ハードセラミック／ウルトラハード）対本開示のエポキシ系コーティング（ＸＧＩＴ；組成２０６－Ｓｉ）の比較分析を示す。それらの結果は、清掃可能な硬質のファウルリリースストップコートとしての、本開示のエポキシ系コーティングの堅牢性及びファウリング抵抗性を示している。本開示のコーティングは、それらの低い船体粗度、低いファウル付着性、並びに清掃及び保守面での改善された能力を通じて、燃料の節約をもたらすことができる。本開示のエポキシ系コーティングを使用することにより達成される燃料の節約によって、船主にかかるコストが下がり、環境への影響が低減し、運用コストが減少する。
本開示に記載の実施形態は、例示であることのみを意図している。当業者は、特定の実施形態に対して、変更、改良及び変形を施すことができる。特許請求の範囲は、本開示に記載の特定の実施形態により限定されるべきではなく、全体として本明細書と矛盾しないものとして解釈されるべきである。
本明細書で言及したすべての刊行物、特許及び特許出願は、本発明が関係する当業者の技術レベルを示すものであり、個々の刊行物特許又は特許出は参照により援用されるように、具体的かつ個別に示されているのと同じ程度に、参照により本開示に援用されるものとする。
本発明を上記のとおり説明してきたが、本発明を多くの方法で変形させることができることは明らかであろう。かかる変形は、本発明の精神及び範囲から逸脱するものとはみなされず、当業者にとって明白であるようなすべての改良は、以下の請求項の範囲内に含まれることが意図される。
Claims (249)
- 以下を含む、コーティング用組成物：
エポキシ官能性モノマー；
希釈剤；及び
ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターにより測定した場合に少なくとも９０°の接触角を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の、エポキシド重合において反応性である疎水性調整添加剤。 - さらに、耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の摩耗抑制添加剤を含む、請求項１に記載の組成物。
- さらに、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に０．２以下の湿潤摩擦係数を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の両親媒性調整添加剤を含む、請求項１又は２に記載の組成物。
- さらに、前記摩耗抑制添加剤を前記組成物中に分散させるための少なくとも１種の分散剤を含む、請求項２又は３に記載の組成物。
- さらに、少なくとも１種の消泡剤を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに、少なくとも１種のレオロジー添加剤を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性モノマーが以下を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の組成物：
ビスフェノールジグリシジルエーテル；
エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー；
エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン及びアミン官能性芳香族化合物のうちの１種又は２種以上との反応生成物；
不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物；又は
それらの組み合わせ。 - 前記エポキシ官能性モノマーが以下を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の組成物：
ビスフェノールジグリシジルエーテル；
エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー；又は
それらの組み合わせ。 - 前記ビスフェノールジグリシジルエーテルが、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたものである、請求項７又は８に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、シロキサン又はポリシロキサン側鎖を含むエポキシド骨格を含む、請求項７～９のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エポキシド骨格がポリエーテル骨格である、請求項１０に記載の組成物。
- 前記シロキサン又はポリシロキサン側鎖が、直鎖状であるか、分枝状であるか、又は架橋されている、請求項１０又は１１に記載の組成物。
- 前記シロキサン又はポリシロキサン側鎖の少なくとも１つが、架橋シリコーン樹脂である、請求項１０又は１２のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、イソシアネート及び／又はポリウレタンオリゴマー、シランオリゴマー及びエポキシオリゴマーの反応生成物を含む、請求項７～１３のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンプレポリマーを含む、請求項７～１４のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、ジメチルシロキサン側鎖で修飾された３－エチルシクロヘキシルエポキシコポリマー、ポリジメチルシロキサン側鎖で修飾されたエポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）、シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂、シリコーンエポキシド樹脂、終端アルコキシ基を含む架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格、又はそれらの組み合わせを含む、請求項７～１５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤ、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦ、ＥＰＯＳＩＬ Ｒｅｓｉｎ ５５５０（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項７～１６のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記希釈剤が、エポキシド重合において反応性の反応性希釈剤、非反応性希釈剤、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記希釈剤が、硬化触媒として反応性である、請求項１８に記載の組成物。－ｃｏ－
- 前記反応性希釈剤が、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、ｏ－クレゾールグリシジルエーテル、脂環式グリシジルエーテル、ジプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、又はこれらの組合せを含む、請求項１８又は１９に記載の組成物。
- 前記反応性希釈剤が、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２０に記載の組成物。
- 前記反応性希釈剤が、疎水性調整添加剤を含む、請求項１８～２１のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記非反応性希釈剤が、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１８～２２のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記非反応性希釈剤が、ベンジルアルコール、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２３に記載の組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のフルオロ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１～２４のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１～２５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、ビスマレイミドオリゴマー、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２５又は２６に記載の組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２７に記載の組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンを含む、請求項２７又は２８に記載の組成物。
- 前記ビスマレイミドオリゴマーが、ＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２５～２９のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ビスマレイミドオリゴマーが、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２５～３０のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、又はＢＭＩ １７００が、約１０質量％～約２０質量％の範囲内で存在する、請求項３１に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性シランが、グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む、請求項２５～３２のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記グリシドキシプロピルトリメトキシシランが、約０質量％～約６質量％、又は約１質量％～約２質量％の範囲内で存在する、請求項３３に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンが、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンを含む、請求項２５～３４のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンが、約０．０５質量％～約１０質量％、又は約０．５質量％～約８質量％の範囲内で存在する、請求項３５に記載の組成物。
- 前記少なくとも１つのフルオロ系添加剤が、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）、又はフルオロアルキル化アクリレートオリゴマー、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２５～３６のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーが、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（登録商標） ＣＮ４００２を含む、請求項３７に記載の組成物。
- 前記フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーが、約０．０５質量％～約５質量％、又は約０．０５質量％～約３質量％の範囲内で存在する、請求項３７又は３８に記載の組成物。
- 前記十分な量の疎水性調整添加剤により、接触角が、約９０°～約１３０°、もしくは約９０°～約１２０°、約９５°～約１２０°、約１００°～約１２０°、又は約１００°～約１１５°である、前記組成物から形成されたコーティングが提供される、請求項２５～３９のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記摩耗抑制添加剤が、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２、又は請求項２に従属する場合の請求項３～４０のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記摩耗抑制添加剤が、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせを含む、請求項４１に記載の組成物。
- 前記未修飾グラフェンナノプレートレットが、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約５μｍ～約１０μｍのフレークサイズを有する、請求項４１又は４２に記載の組成物。
- 前記未修飾グラフェンナノプレートレットが、約０．０５質量％～約５質量％の範囲内で存在するか、又は約０．３質量％存在する、請求項４１～４３のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記未修飾グラファイトフレークが、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約１０μｍ～約２０μｍのフレークサイズを有する、請求項４１～４４のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記未修飾グラファイトフレークが、約０．１質量％～約１０質量％の範囲内で存在するか、又は約５質量％存在する、請求項４１～４５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記二酸化チタン、酸化アルミニウム、もしくはケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせが、約５質量％～約３０質量％、もしくは約１０質量％～約２５質量％、又は約５質量％～約１０質量％の範囲内で存在する、請求項４１～４６のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記十分な量の摩耗抑制添加剤により、耐塩霧性により評価した場合に約１５００時間～約８５００時間、又は約４０００時間～約７０００時間の改善された耐食性；又はＤショア硬度が約６５Ｄ～約９０Ｄ、もしくは約６５Ｄ～約８５Ｄ、又は約７０Ｄ～約８０Ｄである向上した機械的強度を有する、前記組成物から形成されたコーティング、が提供される、請求項４１～４７のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記両親媒性調整添加剤が、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、又はそれらの組み合わせを含む、請求項３、又は請求項３に従属する場合の請求項４～４８のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ポリエーテルが、ポリアルキレングリコールを含む、請求項４９に記載の組成物。
- 前記ポリアルキレングリコールが、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で存在する、請求項５０に記載の組成物。
- 前記ポリアルキレングリコールが、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール４００、ＬＩＰＯＸＯＬ（登録商標） ４００、又はそれらの組み合わせを含む、請求項５０又は５１に記載の組成物。
- 前記ポリシロキサンが、ヒドロキシル官能化ポリシロキサン、ヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、フルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項４９～５２のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ポリシロキサンが、約１質量％～約２０質量％、又は約５質量％～約１５質量％の範囲内で存在する、請求項５３に記載の組成物。
- 前記ポリシロキサンが、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦＢ１０、又はそれらの組み合わせを含む、請求項５３又は５４に記載の組成物。
- 前記高分子電解質が、アンモニウム官能化ポリシロキサンを含む、請求項４９～５５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アンモニウム官能化ポリシロキサンが、ジアルキル第４級アンモニウム修飾ポリシロキサンを含む、請求項５６に記載の組成物。
- 前記高分子電解質が、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で存在する、請求項５６又は５７に記載の組成物。
- 前記高分子電解質が、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標） ３１８０を含む、請求項５６～５８のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記多価アルコールが、グリセロールを含む、請求項４９～５９のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記多価アルコールが、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で存在する、請求項６０に記載の組成物。
- 前記十分な量の両親媒性調整添加剤により、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に、約０．０５～約０．２、もしくは約０．０５～約０．１５、もしくは約０．０６～約０．１１、又は約０．０８～約０．１２の湿潤摩擦係数を有する、前記組成物から形成されたコーティング、が提供される、請求項４９～６１のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記少なくとも１種の分散剤が高分子分散剤である、請求項４、又は請求項４に従属する場合の請求項５～６２のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記高分子分散剤が、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせである、請求項６３に記載の組成物。
- 前記高分子分散剤が、約０．１質量％～約５質量％の範囲内で存在する、請求項６３又は６４に記載の組成物。
- 前記消泡剤が、シリコーン修飾消泡剤を含む、請求項５、又は請求項５に従属する場合の請求項６～６５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シリコーン修飾消泡剤が、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項６６に記載の組成物。
- 前記シリコーン修飾消泡剤が、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎを含む、請求項６７に記載の組成物。
- 前記Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎが、約０．５質量％～約６質量％の範囲内で存在する、請求項６７又は６８に記載の組成物。
- 前記シリコーン修飾消泡剤が、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を含む、請求項６７～６９のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）が、約０．０５質量％～約２質量％の範囲内で存在する、請求項７０に記載の組成物。
- 前記少なくとも１種のレオロジー添加剤が、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体、ベントナイト、モンモリロナイト、修飾モンモリロナイトクレイ、又はそれらの組み合わせを含む、請求項６、又は請求項６に従属する場合の請求項７～７１のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ヒマシ油誘導体、ベントナイト、モンモリロナイト、修飾モンモリロナイトクレイ、又はそれらの組み合わせが、約０．０１質量％～約３質量％の範囲内で存在する、請求項７２に記載の組成物。
- 前記ヒマシ油誘導体が、Ｔｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標）である、請求項７２又は７３に記載の組成物。
- さらに硬化剤を含み、前記硬化剤は、前記組成物を硬化させてコーティングを形成する際に反応性である、請求項１～７４のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記硬化剤が、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含む、請求項７５に記載の組成物。
- 前記アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせが、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせを含む、請求項７５又は７６に記載の組成物。
- 前記アミン硬化剤が、第１級アミン修飾フェナルカミン、ベンジルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、トリエタノールアミン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項７５～７７のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記硬化剤が、シラミン硬化剤を含む、請求項７５又は７６に記載の組成物。
- 前記シラミン硬化剤が、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、又はＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリエトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）を含む、請求項７９に記載の組成物。
- 前記硬化剤が、低温硬化剤を含む、請求項７５～８０のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記低温硬化剤が、フェナルカミンを含む、請求項８１に記載の組成物。
- 前記硬化剤が、さらに硬化触媒を含む、請求項７５～８２のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記硬化触媒が、低温硬化触媒を含む、請求項８３に記載の組成物。
- 前記硬化触媒が、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン又はそれらの組み合わせを含む、請求項８３又は８４に記載の組成物。
- 前記組成物が、溶剤系組成物である、請求項１～８５のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、エラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂；及び／又はエポキシ官能性のエラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂を含まない、請求項１～８６のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、ブテン類、ポリブテン類、ブタジエン類、ポリブタジエン類、ニトリル類、アクリロニトリル類、ポリスルフィド類、ウレタン類、ウレタン修飾樹脂（例えば、ウレタン修飾エポキシ樹脂）、もしくはそれらの組み合わせを含む、又はから本質的になる、エラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂、及び／又はエポキシ官能性のエラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂を含まない、請求項８７に記載の組成物。
- 請求項１～７４及び８６～８８のいずれか一項に記載の組成物と硬化剤との反応生成物。
- 基材上にコーティングを形成するための、請求項１～８８のいずれか一項に記載のコーティング用組成物の使用。
- 前記基材が、舶用機器、又は船舶、例えば、ボートもしくは船など、の表面である、請求項９０に記載の使用。
- 請求項１～８８のいずれか一項に記載のコーティング用組成物及び使用説明書を含むキット。
- 請求項１～７４及び８６～８９のいずれか一項に記載のコーティング用組成物、及び硬化剤と使用するための説明書を含むキット。
- さらに、硬化剤を含む、請求項９３に記載のキット。
- 前記硬化剤が、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含み、例えば、前記アミン硬化剤、前記アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせは、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせを含む、請求項９４に記載のキット。
- 前記アミン硬化剤が、第１級アミン修飾フェナルカミン、ベンジルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、トリエタノールアミン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項９４又は９５に記載のキット。
- 前記硬化剤が、シラミン硬化剤を含み、例えば、前記シラミン硬化剤が、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、又はＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項９４に記載のキット。
- 前記硬化剤が、低温硬化剤、例えば、フェナルカミンなどを含む、請求項９４～９６のいずれか一項に記載のキット。
- 前記硬化剤が、さらに硬化触媒を含む、請求項９４～９８のいずれか一項に記載のキット。
- 前記硬化触媒が、低温硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールなどを含む、請求項９９に記載のキット。
- 請求項１～７４及び８６～８８のいずれか一項に記載のコーティング用組成物と硬化剤との反応生成物を含むコーティング。
- 前記硬化剤が、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含み、例えば、前記アミン硬化剤、前記アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせが、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせを含む、請求項１０１に記載のコーティング。
- 前記アミン硬化剤が、第１級アミン修飾フェナルカミン、ベンジルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、トリエタノールアミン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１０１又は１０２に記載のコーティング。
- 前記硬化剤が、シラミン硬化剤を含み、例えば、前記シラミン硬化剤が、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、もしくはＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１０１に記載のコーティング。
- 前記硬化剤が、低温硬化剤、例えば、フェナルカミンなどを含む、請求項１０１～１０４のいずれか一項に記載のコーティング。
- 前記硬化剤が、さらに硬化触媒を含む、請求項１０１～１０５のいずれか一項に記載のコーティング。
- 前記硬化触媒が、低温硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールなどを含む、請求項１０６に記載のコーティング。
- コーティングを形成する際に使用するための添加剤組成物であって、
ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターにより測定した場合に少なくとも９０°の接触角を有するコーティングを形成するのに十分な量の、エポキシド重合において反応性である疎水性調整添加剤；及び
耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有するコーティングを形成するのに十分な量の摩耗抑制添加剤、
を含む、添加剤組成物。 - さらに、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に０．２以下の湿潤摩擦係数を有する、前記組成物から形成されたコーティングを提供するのに十分な量の両親媒性調整添加剤を含む、請求項１０８に記載の添加剤組成物。
- さらに、前記摩耗抑制添加剤を分散させるための少なくとも１種の分散剤を含む、請求項１０８又は１０９に記載の添加剤組成物。
- さらに、少なくとも１種の消泡剤を含む、請求項１０８～１１０のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- さらに、少なくとも１種のレオロジー添加剤を含む、請求項１０８～１１１のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のフルオロ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１０８～１１２のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１０８～１１３のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、ビスマレイミドオリゴマー、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１１３又は１１４に記載の添加剤組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１１５に記載の添加剤組成物。
- 前記疎水性調整添加剤が、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンを含む、請求項１１５又は請求項１１６に記載の添加剤組成物。
- 前記ビスマレイミドオリゴマーが、ＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１１３～１１７のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記ビスマレイミドオリゴマーが、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、もしくはＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを、例えば、約１０質量％～約２０質量％の範囲内で含む、請求項１１３～１１８のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記エポキシ官能性シランが、グリシドキシプロピルトリメトキシシランを、例えば、約０質量％～約６質量％の範囲内、又は約１質量％～約２質量％の範囲内で含む、請求項１１３～１１９のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンが、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンを、例えば、約０．０５質量％～約１０質量％の範囲内、又は約０．５質量％～約８質量％の範囲内で含む、請求項１１３～１２０のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記少なくとも１種のフルオロ系添加剤が、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマー、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１１３～１２１のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーが、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（登録商標） ＣＮ４００２を、例えば、約０．０５質量％～約５質量％の範囲内、又は約０．０５質量％～約３質量％の範囲内で含む、請求項１２２の添加剤組成物。
- 前記十分な量の疎水性調整添加剤が、約９０°～約１３０°、もしくは約９０°～約１２０°、約９５°～約１２０°、もしくは約１００°～約１２０°、又は約１００°～１１５°の接触角を有するコーティングを形成するのに十分である、請求項１０８～１２２のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記摩耗抑制添加剤が、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１０８～１２４のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記摩耗抑制添加剤が、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１２５に記載の添加剤組成物。
- 前記未修飾グラフェンナノプレートレットが、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約５μｍ～約１０μｍのフレークサイズを有する、請求項１２５又は１２６に記載の添加剤組成物。
- 前記未修飾グラフェンナノプレートレットが、約０．０５質量％～約５質量％の範囲内で存在するか、又は約０．３質量％存在する、請求項１２５～１２７のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記未修飾グラファイトフレークが、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約１０μｍ～約２０μｍのフレークサイズを有する、請求項１２５～１２８のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記未修飾グラファイトフレークが、約０．１質量％～約１０質量％の範囲内で存在するか、又は約５質量％存在する、請求項１２５～１２９のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記二酸化チタン、酸化アルミニウム、又はケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせが、約５質量％～約３０質量％、もしくは約１０質量％～約２５質量％、又は約５質量％～約１０質量％の範囲内で存在する、請求項１２５～１３０のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記十分な量の摩耗抑制添加剤が、耐塩霧性により評価した場合に約１５００時間～約８５００時間、又は約４０００時間～約７０００時間の改善された耐食性、又はＤショア硬度が約６５Ｄ～約９０Ｄ、もしくは約６５Ｄ～約８５Ｄ、又は約７０Ｄ～約８０Ｄである向上した機械的強度を有するコーティングを形成するのに十分である、請求項１０８～１３１のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記両親媒性調整添加剤が、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１０９、又は請求項１０９に従属する場合の請求項１１０～１３２のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記ポリエーテルが、ポリアルキレングリコールを、例えば、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で含む、請求項１３３に記載の添加剤組成物。
- 前記ポリアルキレングリコールが、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール４００、ＬＩＰＯＸＯＬ（登録商標） ４００、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１３３又は１３４に記載の添加剤組成物。
- 前記ポリシロキサンが、ヒドロキシル官能化ポリシロキサン、ヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、フルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、又はそれらの組み合わせを、例えば、約１質量％～約２０質量％、又は約５質量％～約１５質量％の範囲内で含む、請求項１３３～１３５のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記ポリシロキサンが、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦＢ１０、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１３６に記載の添加剤組成物。
- 前記高分子電解質が、アンモニウム官能化ポリシロキサン、例えば、ジアルキル第４級アンモニウム修飾ポリシロキサンを含む、請求項１３３～１３７のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記高分子電解質が、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で存在する、請求項１３８に記載の添加剤組成物。
- 前記高分子電解質が、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標）３１８０を含む、請求項１３８又は１３９に記載の添加剤組成物。
- 前記多価アルコールが、グリセロールを、例えば、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で含む、請求項１３３～１４０のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記十分な量の両親媒性調整添加剤により、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に、約０．０５～約０．２、もしくは約０．０５～約０．１５、もしくは約０．０６～約０．１１、又は約０．０８～約０．１２の湿潤摩擦係数を有する、前記組成物から形成されたコーティング、が提供される、請求項１３３～１４１のいずれかの添加剤組成物。
- 前記少なくとも１種の分散剤が高分子分散剤であり、例えば、前記高分子分散剤が、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせであり、前記高分子分散剤が、任意選択的に、約０．１質量％～約５質量％の範囲内で存在する、請求項１１０、又は請求項１１０に従属する場合の請求項１１１～１４２のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記消泡剤が、シリコーン修飾消泡剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１１１、又は請求項１１１に従属する場合の請求項１１２～１４３のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 前記シリコーン修飾消泡剤が、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎを、例えば、約０．５質量％～約６質量％の範囲内で含む、請求項１４４に記載の添加剤組成物。
- 前記シリコーン修飾消泡剤が、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を、例えば、約０．０５質量％～約２質量％の範囲内で含む、請求項１４４又は１４５に記載の添加剤組成物。
- 前記少なくとも１種のレオロジー添加剤が、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体、例えばＴｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標）など；ベントナイト、モンモリロナイト、もしくは修飾モンモリロナイトクレイ；又はそれらの組み合わせを、例えば、約０．０１質量％～約３質量％の範囲内で含む、請求項１１２、又は請求項１１２に従属する場合の請求項１１３～１４６のいずれか一項に記載の添加剤組成物。
- 請求項１０８～１４７のいずれか一項に記載の添加剤組成物と、コーティング用組成物に前記添加剤を添加するための説明書とを含むキット。
- 前記コーティング用組成物が、エポキシ官能性モノマーと希釈剤とを含む、請求項１４８に記載のキット。
- 前記エポキシ官能性モノマーが以下を含む、請求項１４９に記載のキット：
ビスフェノールジグリシジルエーテル；
エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー；
エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン及びアミン官能性芳香族化合物のうちの１種又は２種以上との反応生成物；
不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物；又は
それらの組み合わせ。 - 前記エポキシ官能性モノマーが、ビスフェノールジグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたビスフェノールジグリシジルエーテルなど；エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー、例えば、シロキサン又はポリシロキサン側鎖を含むエポキシド骨格を含むエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーなど；又はそれらの組み合わせを含む、請求項１４９又は１５０に記載のキット。
- 前記エポキシド骨格がポリエーテル骨格であり、及び／又は前記シロキサン又はポリシロキサン側鎖が、直鎖状であるか、分枝状であるか、又は架橋されている、請求項１５１に記載のキット。
- 前記シロキサン又はポリシロキサン側鎖の少なくとも１つが、架橋シリコーン樹脂である、請求項１５１又は１５２に記載のキット。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、イソシアネート及び／又はポリウレタンオリゴマー、シランオリゴマー及びエポキシオリゴマーの反応生成物を含む、請求項１５０～１５３のいずれか一項に記載のキット。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンプレポリマーを含む、請求項１５０～１５４のいずれか一項に記載のキット。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、ジメチルシロキサン側鎖で修飾された３－エチルシクロヘキシルエポキシコポリマー、ポリジメチルシロキサン側鎖で修飾されたエポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）、シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂、シリコーンエポキシド樹脂、終端アルコキシ基を含む架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格、又はそれらの組み合わせ；及び/又はＳｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤ、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦ、ＥＰＯＳＩＬ Ｒｅｓｉｎ ５５５０（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１５０～１５５のいずれか一項に記載のキット。
- 前記エポキシ官能性モノマーが、エラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂；及び／又はエポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂；例えば、ブテン類、ポリブテン類、ブタジエン類、ポリブタジエン類、ニトリル類、アクリロニトリル類、ポリスルフィド類、ウレタン類、ウレタン修飾樹脂（例えば、ウレタン修飾エポキシ樹脂）など、又はそれらの組み合わせを含まない、請求項１４９～１５６のいずれか一項に記載のキット。
- 前記希釈剤が、エポキシド重合において反応性である反応性希釈剤、非反応性希釈剤、又はそれらの組み合わせを含み；及び／又は前記希釈剤が、硬化触媒として反応性である、請求項１４８～１５７のいずれか一項に記載のキット。
- 前記反応性希釈剤が、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、ｏ－クレゾールグリシジルエーテル、脂環式グリシジルエーテル、ジプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、又はそれらの組み合わせを含み、前記反応性希釈剤は、好ましくは、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１５８に記載のキット。
- 前記非反応性希釈剤が、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、又はそれらの組み合わせを含み、前記非反応性希釈剤は、好ましくは、ベンジルアルコール、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１４８～１５９のいずれか一項に記載のキット。
- 前記コーティング用組成物が、さらに硬化剤を含む、請求項１４８～１６０のいずれか一項に記載のキット。
- 前記硬化剤が、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含み、例えば、前記アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせが、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせを含む、請求項１６１に記載のキット。
- 前記アミン硬化剤が、第１級アミン修飾フェナルカミン、ベンジルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、トリエタノールアミン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１６１又は請求項１６２に記載のキット。
- 前記硬化剤が、シラミン硬化剤を含み、例えば、前記シラミン硬化剤が、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、又はＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１６１に記載のキット。
- 前記硬化剤が、低温硬化剤、例えば、フェナルカミンなどを含む、請求項１６１～１６４のいずれか一項に記載のキット。
- 前記硬化剤が、さらに、硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン、又はそれらの組み合わせなどを含む、請求項１６１～１６５のいずれか一項に記載のキット。
- 前記硬化触媒が、低温硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールなどを含む、請求項１６６に記載のキット。
- 以下を含む、コーティング用組成物の形成方法：
エポキシ官能性モノマーと希釈剤とを含む第１の混合物に疎水性調整添加剤を混合すること；及び
前記コーティング用組成物を形成すること。 - さらに、摩耗抑制添加剤及び分散剤を前記第１の混合物に混合することを含む、請求項１６８に記載の方法。
- さらに、両親媒性調整添加剤を前記第１の混合物に混合することを含む、請求項１６８又は１６９に記載の方法。
- さらに、レオロジー添加剤及び／又は消泡剤を前記第１の混合物に混合することを含む、請求項１６８～１７０のいずれか一項に記載の方法。
- 前記疎水性調整添加剤、前記摩耗抑制添加剤及び前記分散剤を前記第１の混合物に混合することが、
前記分散剤を前記第１の混合物に混合して第２の混合物を形成すること；
前記摩耗抑制添加剤を前記第２の混合物に混合して第３の混合物を形成すること；及び
前記疎水性調整添加剤を前記第３の混合物に混合して第４の混合物を形成すること；
を含む、請求項１６９に記載の方法。 - さらに、レオロジー添加剤を前記第２の混合物又は前記第３の混合物に混合することを含む、請求項１７２に記載の方法。
- さらに、前記両親媒性調整添加剤を前記第３の混合物又は前記第４の混合物に混合することを含む、請求項１７２又は１７３のいずれか一項に記載の方法。
- 前記疎水性調整添加剤、前記摩耗抑制添加剤及び前記分散剤を前記第１の混合物に混合することが、
第１の疎水性調整添加剤を前記第１の混合物に混合して第２の混合物を形成すること；
前記分散剤を前記第２の混合物に混合して第３の混合物を形成すること；
前記摩耗抑制添加剤を前記第３の混合物に混合して第４の混合物を形成すること；
消泡剤を前記第４の混合物に混合して第５の混合物を形成すること；及び
第２の疎水性調整添加剤を前記第５の混合物に混合して第６の混合物を形成すること；
を含む、請求項１７２に記載の方法 - さらに、両親媒性調整添加剤を前記第１の混合物又は前記第２の混合物に混合することを含む、請求項１７５に記載の方法。
- さらに、両親媒性調整添加剤を前記第５の混合物又は前記第６の混合物に混合することを含む、請求項１７５又は１７６に記載の方法。
- さらに、レオロジー添加剤を前記第３の混合物又は前記第４の混合物に混合することを含む、請求項１７５～１７７のいずれか一項に記載の方法。
- さらに、消泡剤を前記第１の混合物に混合することを含む、請求項１６８～１７８のいずれか一項に記載の方法。
- 以下を含む、コーティング用組成物の形成方法：
分散剤を、第１のエポキシ官能性モノマー及び希釈剤を含む第１の混合物に混合して第２の混合物を形成すること；
摩耗抑制添加剤を前記第２の混合物に混合して第３の混合物を形成すること；
レオロジー添加剤を前記第３の混合物に混合して第４の混合物を形成すること；
任意選択的に、第１の両親媒性調整添加剤を前記第４の混合物に混合すること；
疎水性調整添加剤を前記第４の混合物に混合して第５の混合物を形成すること；
第２の両親媒性調整添加剤を前記第５の混合物に混合して第６の混合物を形成すること；
任意選択的に、消泡剤を前記第１もしくは第２の混合物に混合すること、又は任意選択的に、消泡剤を前記第５又もしくは第６の混合物に混合すること；
任意選択的に、第２のエポキシ官能性モノマーと希釈剤とを含む混合物を前記第５又は第６の混合物に混合すること；及び
前記コーティング用組成物を形成すること。 - 以下を含む、コーティング用組成物の形成方法：
エポキシ官能性モノマーと希釈剤とを混合して第１の混合物を形成すること；
前記第１の混合物に、
疎水性調整添加剤；
摩耗抑制添加剤；
分散剤；
両親媒性調整添加剤；
消泡剤、及び／又は
レオロジー添加剤；
を、混合すること；及び
前記コーティング用組成物を形成すること。 - 前記疎水性調整添加剤を混合することが、ＡＳＴＭ Ｄ７３３４－０８（２０１３）に従って、Ｏｓｓｉｌａゴニオメーターにより測定した場合に少なくとも９０°の接触角を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の疎水性調整添加剤を添加することを含み、例えば、前記疎水性調整添加剤は、約９０°～約１３０°、もしくは約９０°～約１２０°、約９５°～約１２０°、もしくは約１００°～約１２０°、又は約１００°～約１１５°の接触角を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量で添加される、請求項１６８～１８１のいずれか一項に記載の方法。
- 前記疎水性調整添加剤が、少なくとも１種のＳｉ系添加剤、少なくとも１種のフルオロ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１６８～１８２のいずれか一項に記載の方法。
- 前記疎水性調整添加剤が、ビスマレイミドオリゴマー、エポキシ官能性シラン、エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１６８～１８３のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ビスマレイミドオリゴマーが、ＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを含み、前記ビスマレイミドオリゴマーが、好ましくはＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせを、任意選択的に、約１０質量％～約２０質量％の量で含む、請求項１８３又は１８４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エポキシ官能性シランがグリシドキシプロピルトリメトキシシランを含み、前記グリシドキシプロピルトリメトキシシランが、任意選択的に、約０質量％～約６質量％、又は約１質量％～約２質量％の範囲内の量で添加される、請求項１８３～１８５のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサンがエポキシ官能性ポリジメチルシロキサンを含み、前記エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンが、任意選択的に、約０．０５質量％～約１０質量％、又は約０．５質量％～約８質量％の範囲内の量で添加される、請求項１８３～１８６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも１種のフルオロ系添加剤が、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマー、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１８３～１８７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記フルオロアルキル化アクリレートオリゴマーが、Ｓａｒｔｏｍｅｒ（登録商標） ＣＮ４００２を、例えば、約０．０５質量％～約５質量％、又は約０．０５質量％～約３質量％の範囲内で含む、請求項１８８に記載の方法。
- 前記摩耗抑制添加剤を混合することが、塩霧耐性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の前記摩耗抑制添加剤を添加することを含む、請求項１６９～１８９のいずれか一項に記載の方法。
- 前記摩耗抑制添加剤が、耐塩霧性により評価した場合に約１５００時間～約８５００時間、又は約４０００時間～約７０００時間の改善された耐食性；又はＤショア硬度が約６５Ｄ～約９０Ｄ、もしくは約６５Ｄ～約８５Ｄ、又は約７０Ｄ～約８０Ｄである向上した機械的強度を有する、前記コーティング組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量で添加される、請求項１９０に記載の方法。
- 前記摩耗抑制添加剤が、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせを含み、前記摩耗抑制添加剤が、好ましくは、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１６９～１９１のいずれか一項に記載の方法。
- 前記未修飾グラフェンナノプレートレットが、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約５μｍ～約１０μｍのフレークサイズを有する、請求項１９２に記載の方法。
- 前記未修飾グラフェンナノプレートレットが、約０．０５質量％～約５質量％、又は約０．３質量％の量で添加される、請求項１９２又は１９３に記載の方法。
- 前記未修飾グラファイトフレークが、少なくとも３μｍ、もしくは約３μｍ～約５０μｍ、又は約１０μｍ～約２０μｍのフレークサイズを有する、請求項１９２～１９４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記未修飾グラファイトフレークが、約０．１質量％～約１０質量％又は約５質量％の量で添加される、請求項１９２～１９５のいずれか一項に記載の方法。
- 前記二酸化チタン、酸化アルミニウム、もしくはケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせが、約５質量％～約３０質量％、もしくは約１０質量％～約２５質量％、又は約５質量％～約１０質量％の範囲内で存在する、請求項１９２～１９６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記両親媒性調整添加剤を混合することが、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に０．２以下の湿潤摩擦係数を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の前記両親媒性調整添加剤を加えることを含む、請求項１７０～１９７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記両親媒性調整添加剤が、ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に、約０．０５～約０．２、もしくは約０．０５～約０．１５、もしくは約０．０６～約０．１１、又は約０．０８～約０．１２の湿潤摩擦係数を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量で添加される、請求項１９８に記載の方法。
- 前記両親媒性調整添加剤が、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１７０～１９９のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリエーテルが、ポリアルキレングリコールを、例えば、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で含む、請求項２００に記載の方法。
- 前記ポリアルキレングリコールが、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール４００、ＬＩＰＯＸＯＬ（登録商標） ４００、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２０１に記載の方法。
- 前記ポリシロキサンが、ヒドロキシル官能化ポリシロキサン、ヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、フルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、又はそれらの組み合わせを、例えば、約１質量％～約２０質量％、又は約５質量％～約１５質量％の範囲内で含む、請求項２００～２０２のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリシロキサンが、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦＢ１０、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２０３に記載の方法。
- 前記高分子電解質が、アンモニウム官能化ポリシロキサン、例えば、ジアルキル第４級アンモニウム修飾ポリシロキサンを含む、請求項２００～２０４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記高分子電解質が、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で存在する、請求項２０５に記載の方法。
- 前記高分子電解質が、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標）３１８０を含む、請求項２０５又は２０６に記載の方法。
- 前記多価アルコールが、グリセロールを、例えば、約０．５質量％～約１０質量％、又は約１質量％～約５質量％の範囲内で含む、請求項２００～２０７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記分散剤が、高分子分散剤であり、例えば、前記高分子分散剤が、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせである、請求項１６８～２０８のいずれか一項に記載の方法。
- 前記高分子分散剤が、約０．１質量％～約５質量％の量で添加される、請求項２０９に記載の方法。
- 前記エポキシ官能性モノマーが以下を含む、請求項１６８～２１０のいずれか一項に記載の方法：
ビスフェノールジグリシジルエーテル；
エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー；
エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン、並びにアミン官能性芳香族化合物のうちの１種又は２種以上との反応生成物；
不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物；又は
それらの組み合わせ。 - 前記エポキシ官能性モノマーが、ビスフェノールジグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたビスフェノールジグリシジルエーテルなど；エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー、例えば、シロキサン又はポリシロキサン側鎖を含むエポキシド骨格を含むエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーなど；又はそれらの組み合わせを含む、請求項２１１に記載の方法。
- 前記エポキシド骨格がポリエーテル骨格であり；及び／又は前記シロキサン又はポリシロキサン側鎖が、直鎖状であるか、分枝状であるか、又は架橋されている、請求項２１２に記載の方法。
- 前記シロキサン又はポリシロキサン側鎖の少なくとも１つが、架橋シリコーン樹脂である、請求項２１２又は２１３に記載の方法。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、イソシアネート及び／又はポリウレタンオリゴマー、シランオリゴマー及びエポキシオリゴマーの反応生成物を含む、請求項２１１～２１４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、エポキシ官能性エポキシド－シロキサンプレポリマーを含む、請求項２１１～２１５のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマーが、ジメチルシロキサン側鎖で修飾された３－エチルシクロヘキシルエポキシコポリマー、ポリジメチルシロキサン側鎖で修飾されたエポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）、シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂、シリコーンエポキシド樹脂、終端アルコキシ基を含む架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格、又はそれらの組み合わせ；及び／又はＳｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤ、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦ、ＥＰＯＳＩＬ Ｒｅｓｉｎ ５５５０（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２１１～２１６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記エポキシ官能性モノマーが、エラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂；及び／又はエポキシ官能性エラストマーモノマー、プレポリマー、もしくは樹脂；例えば、ブテン類、ポリブテン類、ブタジエン類、ポリブタジエン類、ニトリル類、アクリロニトリル類、ポリスルフィド類、ウレタン類、ウレタン修飾樹脂（例えば、ウレタン修飾エポキシ樹脂）、又はそれらの組み合わせを含まない、請求項１６８～２１７のいずれか一項に記載の方法。
- 前記希釈剤が、エポキシド重合において反応性である反応性希釈剤、非反応性希釈剤、又はそれらの組み合わせを含み；及び／又は前記希釈剤が、硬化触媒として反応性である、請求項１６８～２１８のいずれか一項に記載の方法。
- 前記反応性希釈剤が、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、ｏ－クレゾールグリシジルエーテル、脂環式グリシジルエーテル、ジプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、又はそれらの組み合わせを含み、前記反応性希釈剤は、好ましくは、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２１９に記載の方法。
- 前記非反応性希釈剤が、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、又はそれらの組み合わせを含み、前記非反応性希釈剤は、好ましくは、ベンジルアルコール、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２１９又は２２０に記載の方法。
- 前記消泡剤が、シリコーン修飾消泡剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１６８～２２１のいずれか一項に記載の方法。
- 前記Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎが、約０．５質量％～約６質量％の量で添加される、請求項２２２に記載の方法。
- 前記シリコーン修飾消泡剤が、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）を、例えば、約０．０５質量％～約２質量％の範囲内で含む、請求項２２２又は２２３に記載の方法。
- 前記少なくとも１種のレオロジー添加剤が、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体、ベントナイト、モンモリロナイト、もしくは修飾モンモリロナイトクレイ、又はそれらの組み合わせを、例えば、約０．０１質量％～約３質量％の範囲内で含む、請求項１６８～２２４のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ヒマシ油誘導体が、Ｔｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標）である、請求項２２５に記載の方法。
- さらに、硬化剤を、形成された前記コーティング用組成物に混合することを含む、請求項１６８～２２６のいずれか一項に記載の方法。
- 前記硬化剤が、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含み、例えば、前記アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせが、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせを含む、請求項２２７に記載の方法。
- 前記アミン硬化剤が、第１級アミン修飾フェナルカミン、ベンジルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、トリエタノールアミン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２２７又は２２８に記載の方法。
- 前記硬化剤がシラミン硬化剤を含み、例えば、前記シラミン硬化剤が、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、もしくはＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２２７に記載の方法。
- 前記硬化剤が、低温硬化剤、例えば、フェナルカミンなどを含む、請求項２２７に記載の方法。
- 前記硬化剤が、さらに、硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン、又はそれらの組み合わせなどを含む、請求項２２７～２３１のいずれか一項に記載の方法。
- 前記硬化触媒が、低温硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールなどを含む、請求項２３２に記載の方法。
- 形成された前記コーティング用組成物が溶剤系である、請求項１６８～２３３のいずれか一項に記載の方法。
- さらに、硬化剤を、形成された前記コーティング用組成物に混合することを含む、請求項１６８に記載の方法。
- 前記硬化剤が、以下を含む、請求項２３５に記載の方法：
アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせ；例えば、前記アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせは、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせを含む；
第１級アミン修飾フェナルカミン、ベンジルジメチルアミン、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、トリエタノールアミン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン、又はそれらの組み合わせを含むアミン硬化剤；
シラミン硬化剤、例えば、前記シラミン硬化剤は、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、もしくはＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせを含む；又は
低温硬化剤、例えば、フェナルカミンなど。 - 前記硬化剤が、さらに、硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン、又はそれらの組み合わせなどを含み、例えば、前記硬化触媒は、低温硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノールなどを含む、請求項２３５又は２３６に記載の方法。
- 硬化剤を、形成された前記コーティング用組成物に混合することが、以下を含む、請求項２３５～２３７のいずれか一項に記載の方法：
前記硬化剤に、
未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、又はそれらの組み合わせを含む摩耗抑制添加剤；
ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、又はそれらの組み合わせを含む両親媒性調整添加剤、例えば、ポリアルキレングリコール（例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール４００、ＬＩＰＯＸＯＬ（登録商標） ４００、又はそれらの組み合わせ）；ヒドロキシル官能化ポリシロキサン、ヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、フルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、又はそれらの組み合わせを含むポリシロキサン（例えば、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦＢ１０、又はそれらの組み合わせ）;アンモニウム官能化ポリシロキサン（例えば、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標）３１８０）;グリセロール；又はそれらの組み合わせなど；
高分子分散剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせなどを含む分散剤；
ジプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む希釈剤；又は非反応性希釈剤、例えば、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、又はそれらの組み合わせなど；
シリコーン修飾消泡剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）、又はそれらの組み合わせなどを含む消泡剤；及び／又は
ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体（例えば、Ｔｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標））、ベントナイト、モンモリロナイト、修飾モンモリロナイトクレイ、又はそれらの組み合わせを含む少なくとも１種のレオロジー添加剤；
を混合すること；及び
前記硬化剤を、形成された前記コーティング用組成物に混合すること。 - 疎水性調整添加剤を前記第１の混合物に混合することが、前記疎水性調整添加剤を前記硬化剤に混合し、次に前記硬化剤を、形成された前記コーティング用組成物に混合することを含み、前記疎水性調整添加剤が、少なくとも１種のフルオロ系添加剤、少なくとも１種のマレイミド系添加剤、又はそれらの組み合わせを含み、例えば、前記疎水性調整添加剤が、ビスマレイミドオリゴマー、例えば、ＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせなどを含み、及び／又は前記少なくとも１種のフルオロベース添加剤が、ポリ（３，３，３－トリフルオロプロピルメチルシロキサン）、フルオロアルキル化アクリレートオリゴマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ（登録商標） ＣＮ４００２など）又はそれらの組み合わせを含む、請求項２３５～２３８のいずれか一項に記載の方法。
- さらに、以下を含む、請求項１に記載の組成物：
塩霧耐性により測定した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも４０Ｄの向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の摩耗抑制添加剤、例えば、十分な量の未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせなど；
前記組成物中に前記摩耗抑制添加剤を分散させるための少なくとも１種の分散剤；及び／又は
少なくとも１種の消泡剤。 - 前記エポキシ官能性モノマーが、ビスフェノールジグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたビスフェノールジグリシジルエーテルなど；エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン、並びにアミン官能性芳香族化合物のうちの１種又は２種以上との反応生成物；不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物；又はそれらの組み合わせを含み；
前記希釈剤が、反応性希釈剤、例えば、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、又はそれらの組み合わせなど；非反応性希釈剤、例えば、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、又はそれらの組み合わせなどを含み；及び／又は
前記疎水性調整添加剤が、ビスマレイミドオリゴマー、例えば、ＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせなど；エポキシ官能性シラン、例えば、グリシドキシプロピルトリメトキシシランなど；エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、例えば、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンなど；又はそれらの組み合わせを含む、
請求項２４０に記載の組成物。 - 前記エポキシ官能性モノマーが、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたビスフェノールジグリシジルエーテルを含み；
前記希釈剤が、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、ベンジルアルコール、又はそれらの組み合わせを含み；及び／又は
前記疎水性調整添加剤が、ＢＭＩ ６８９、ＢＭＩ ７３７、ＢＭＩ １１００、ＢＭＩ １４００、ＢＭＩ １５００、ＢＭＩ １７００、又はそれらの組み合わせ；グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；エポキシ官能性ポリジメチルシロキサン；又はそれらの組み合わせを含む、
請求項２４１に記載の組成物。 - 前記摩耗抑制添加剤が、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、又はそれらの組み合わせを含み；
前記少なくとも１種の分散剤が、高分子分散剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせなどであり；及び／又は
前記消泡剤が、シリコーン修飾消泡剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、ＢＹＫ－Ａ ５３０、又はそれらの組み合わせなどを含む、
請求項２４０～２４２のいずれか一項に記載の組成物。 - さらに、アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせを含み、例えば、前記アミン硬化剤、アミド硬化剤、又はそれらの組み合わせが、トリエチレンテトラミンとフェノール及びホルムアルデヒドとの反応生成物及びポリエチレンポリアミン；ポリアミド；トリエチレンテトラミン及びポリオキシプロピレンジアミン；ポリエーテルアミン；ポリアミン；フェナルカミン及びポリアミド；フェナルカミン；又はそれらの組み合わせ；及び、
任意選択的に、硬化触媒、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン、又はそれらの組み合わせなど；
を含む、請求項２４０～２４３のいずれか一項に記載の組成物。 - さらに、以下を含む、請求項１に記載の組成物：
耐塩霧性により評価した場合に少なくとも１０００時間の改善された耐食性、Ｄショア硬度が少なくとも４０Ｄである向上した機械的強度、又は円筒形ベッド試験により測定した場合に少なくとも１０ｍｍの曲げ強度を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の摩耗抑制添加剤、例えば、十分な量の未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、カーボンブラック、フラーレン、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、酸化亜鉛、又はそれらの組み合わせなど；
前記組成物中に前記摩耗抑制添加剤を分散させるための少なくとも１種の分散剤；
ＡＳＴＭ Ｄ２０４７に従って、ＡＳＭ ９２５ ＣＯＦメーターを使用して測定した場合に０．２以下の湿潤摩擦係数を有する、前記組成物から形成されたコーティング、を提供するのに十分な量の両親媒性調整添加剤；
少なくとも１種の消泡剤；及び／又は
少なくとも１種のレオロジー添加剤。 - 前記エポキシ官能性モノマーが、
ビスフェノールジグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたビスフェノールジグリシジルエーテルなど；
エポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー、例えば、ジメチルシロキサン側鎖で修飾された３－エチルシクロヘキシルエポキシコポリマー、ポリジメチルシロキサン側鎖で修飾されたエポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）、シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂、シリコーンエポキシド樹脂、終端アルコキシ基を含む架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤ、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦ、ＥＰＯＳＩＬ Ｒｅｓｉｎ ５５５０（登録商標）、又はそれらの組み合わせなど；
エピクロロヒドリンと、ヒドロキシル官能性芳香族化合物、アルコール、チオール、酸、酸無水物、脂環式化合物及び脂肪族化合物、多官能性アミン及びアミン官能性芳香族化合物のうちの１種又は２種以上との反応生成物；不飽和脂環式化合物の酸化反応生成物；又は
それらの組み合わせ；
を含み、
前記希釈剤が、反応性希釈剤、例えば、ポリ［（フェニルグリシジルエーテル）－ｃｏ－ホルムアルデヒド］、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、又はそれらの組み合わせなど；非反応性希釈剤、例えば、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ノニルフェノール、シクロヘキサンジメタノール、ｎ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、フェノール、又はそれらの組み合わせなどを含み；及び／又は
前記疎水性調整添加剤が、エポキシ官能性シラン、例えば、グリシドキシプロピルトリメトキシシランなど；エポキシ官能性ポリジアルキルシロキサン、例えば、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサンなど；又はそれらの組み合わせを含む、
請求項２４５に記載の組成物。 - 前記エポキシ官能性モノマーが、
ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、又はそれらの組み合わせから誘導されたビスフェノールジグリシジルエーテル；
ジメチルシロキサン側鎖で修飾された３－エチルシクロヘキシルエポキシコポリマー、ポリジメチルシロキサン側鎖で修飾されたエポキシビスフェノールＡ（２，２－ビス（４’－グリシジルオキシフェニル）プロパン）、シロキサン修飾ハイブリッドエポキシ樹脂、シリコーンエポキシド樹脂、終端アルコキシ基を含む架橋シリコーン樹脂で官能化されたエポキシ官能性エポキシド骨格、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＤ、Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標） ＥＦ、ＥＰＯＳＩＬ Ｒｅｓｉｎ ５５５０（登録商標）、又はそれらの組み合わせを含むエポキシ官能性エポキシド－シロキサンモノマー；又は
それらの組み合わせ；
を含み、
前記希釈剤が、アルキル（Ｃ１２－Ｃ１４）グリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、キシレン、酢酸メチル、メチルエチルケトン、ベンジルアルコール、又はそれらの組み合わせを含み；及び／又は
前記疎水性調整添加剤が、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサン、又はそれらの組み合わせを含む、
請求項２４６に記載の組成物。 - 前記摩耗抑制添加剤が、未修飾グラフェンナノプレートレット、未修飾グラファイトフレーク、二酸化チタン、酸化アルミニウム、ケイ酸カルシウムマグネシウム、又はそれらの組み合わせを含み；
前記少なくとも１種の分散剤が、高分子分散剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２０８、Ｓｏｌｄｐｌｕｓ Ｄ６１０、Ｋ－Ｓｐｅｒｓｅ Ａ５０４、又はそれらの組み合わせなどであり；
前記両親媒性調整添加剤が、ポリエーテル、ポリシロキサン、高分子電解質、多価アルコール、又はそれらの組み合わせ、例えば、ポリアルキレングリコール（例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール４００、ＬＩＰＯＸＯＬ（登録商標） ４００、又はそれらの組み合わせ）；ヒドロキシル官能化ポリシロキサン、ヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、フルオロヒドロキシアルキル官能化ポリシロキサン、又はそれらの組み合わせを含むポリシロキサン（例えば、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－５０、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＴ Ｄｉ－１００、Ｓｉｌｍｅｒ（登録商標） ＯＨＦＢ１０、又はそれらの組み合わせ）;アンモニウム官能化ポリシロキサン（例えば、Ｓｉｌｑｕａｔ（登録商標）３１８０）;グリセロール；又はそれらの組み合わせなどを含み；
前記消泡剤が、シリコーン修飾消泡剤、例えば、Ａｄｄｉｔｏｌ ＶＸＷ ６２１０Ｎ、Ｔｅｇｏ Ａｉｒｅｘ ９００（登録商標）、又はそれらの組み合わせなどを含み；及び／又は
前記少なくとも１種のレオロジー添加剤が、ヒュームドシリカ、ヒマシ油誘導体（例えば、Ｔｈｉｘａｔｒｏｌ ＳＴ（登録商標）など）、ベントナイト、モンモリロナイト、もしくは修飾モンモリロナイトクレイ、又はそれらの組み合わせを含む、
請求項２４５～２４７のいずれか一項に記載の組成物。 - さらに、シラミン硬化剤、例えば、アミノプロピルトリエトキシシラン（Ａｎｄｉｓｉｌ １１００）、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）アミン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ １１４６）、又はＮ－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｄｙｎａｓｙｌａｎ ＤＡＭＯ）、又はそれらの組み合わせなど；及び、
任意選択的に、硬化剤、例えば、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、イミダゾール、Ｎ，Ｎ－ジ－（２－ヒドロキシエチル）アニリン、２，４，６－トリス［（ジメチルアミノ）メチル］フェノール、トリエタノールアミン、又はそれらの組み合わせなど；
を含む、請求項２４５～２４８のいずれか一項に記載の組成物。
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