JP5162251B2 - 結合剤組成物 - Google Patents
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Description
−適切な貯蔵寿命および可使時間を有する;
−特に薄層において、容易に噴霧できる;
−合理的に迅速に乾燥する;
−基質に優れた腐食防止を与える;
−優れた機械抵抗を与える;
−基質が受け得る溶接および切断操作を妨げない;
−基質が受け得る溶接および切断操作の熱および応力に耐える;
−有毒ガスなどの放出のような溶接操作中に健康を害するものを導入しない;
−「上塗り適合性」と呼ばれる、その上部に適用され得るさらなるコーティングへの適合性を与える。
ロアセチルが包含される。好ましくは、各R1基は水素もしくは任意のC1〜C4アルキル基から独立して選択される。より好ましくは、各R1は水素、メチル、エチル、プロピルもしくはブチル基から独立して選択される。最も好ましくは、各R1はメチル基もしくはエチル基のいずれかである。
を有する任意の基から独立して選択することができる。
ここで、各R6基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、そして
各R7基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択される。
の1〜99% w/w、より好ましくは5〜80% w/w、より好ましくは10〜50% w/w、より好ましくは15〜30% w/w、最も好ましくは15〜25% w/wの量のN−ホルミル基を含んでなる一般式Iの少なくとも1つのモノマーから形成される。
w/w、より好ましくは5〜80% w/w、より好ましくは10〜50% w/w、より好ましくは15〜30% w/w、最も好ましくは15〜25% w/wの量のエポキシ末端基を含んでなる一般式IIの少なくとも2つのモノマーの第二のものから形成される。
マーの比率(重量による)は、好ましくは1:0.1〜1:50、より好ましくは、1:0.5〜1:10、より好ましくは1:1〜1:8、より好ましくは1:2〜1:4、最も好ましくは約1:3である。
これらに限定されるものではない。好ましくは、少なくとも1つのアルコールは、一般式Iの少なくとも1つのモノマーおよび一般式IIを有する少なくとも1つの第二のモノマーと一緒に加えられ、あるいはまた、少なくとも1つのアルコール/水混合物は、一般式Iの少なくとも1つのモノマーおよび一般式IIを有する少なくとも1つの第二のモノマーに加えることができる。好ましくは、少なくとも1つのアルコールは、一般式Iの少なくとも1つのモノマーおよび一般式IIを有する少なくとも1つの第二のモノマーの総重量の1〜40重量%の間の量で反応混合物に存在する。より好ましくは、少なくとも1つのアルコールは、一般式Iの少なくとも1つのモノマーおよび一般式IIを有する少なくとも1つの第二のモノマーの総重量の5〜25重量%の量で反応混合物に存在する。
んでなることができる。
シランA N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−ホルムアミド(CAS RN:[76524−94−2])の製造:
553.4gの3−(トリエトキシシリル)プロピル]−アミンおよび277.8gのギ酸エチルを室温で18h反応させ、次に過剰のギ酸エチルおよびエタノールを真空下で蒸発させてシラン−Aを与える。
シランB (N−[2−(ホルミルアミノ)エチル]−N−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]−ホルムアミド)(CAS RN:[112119−91−2])の製造:
50gのN−[2−(ホルミルアミノ)エチル]−N−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アミンおよび50gのギ酸エチルを78℃の温度で2h加熱し、過剰のギ酸エチルおよびエタノールを真空下で蒸発させてシラン−Bを与える。
製造実施例1に記載のとおり製造した35.8gのシラン−A、35.5gの3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、108.3gのケイ酸テトラエチルおよび1.75gのギ酸を攪拌する。次に、温度を35℃未満に保ちながら478.9gの水を45分の期間に滴下して加える。添加の終わりに、温度を50℃に15分間上昇させ、そして次にメタノールとエタノールの混合物の蒸留まで上昇させ、反応器の温度が100℃に達すると蒸留を止める。指標のために(for indication)、約190mlの容量を蒸留トラップに集め、約16.2%の結合剤1の重量固形分をもたらす。
製造実施例2に記載のとおり製造した47.8gのシラン−B、42.3gの3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、129.2gのケイ酸テトラエチルおよび2.0gのギ酸を攪拌する。次に、温度を35℃未満に保ちながら660.8gの水中2.2gの濃硫酸を45分の期間に滴下して加える。添加の終わりに、温度を50℃に1h15分間上昇させ、そして次にメタノールとエタノールの混合物の蒸留まで上昇させ、反応器の温度が100℃に達すると蒸留を止める。目安のために、約240mlの容量を蒸留トラップに集め、約16.9%の結合剤2の重量固形分をもたらす。
製造実施例2に記載のとおり製造した40.06gのシラン−B、35.45gの3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、108.33gのケイ酸テトラエチルを攪拌する。次に、温度を38℃未満に保ちながら553.9gの水中1.86gの濃硫酸を45分の期間に滴下して加える。添加の終わりに、温度を50℃に20分間上昇させ、そして次にメタノールとエタノールの混合物の蒸留まで上昇させ、反応器の温度が100℃に達すると蒸留を止める。目安のために、約200mlの容量を蒸留トラップに集め、約16.0%の結合剤3の重量固形分をもたらす。
1071.4gの3−(トリエトキシシリル)プロピル]−アミン、295.9gのメチルトリエトキシシランを攪拌する。次に、温度を44℃未満に保ちながら2180gの水を1h15分の期間に滴下して加える。添加の終わりに、温度を60℃に20分間上昇させ、そして次にエタノールの混合物の蒸留まで上昇させ、反応器の温度が100℃に達すると蒸留を止める。目安のために、約1600mlの容量を蒸留トラップに集め、約30.7%の結合剤4の重量固形分をもたらす。
シランAもしくはシランB(上記のとおり製造する)、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランおよびケイ酸テトラエチルを室温で攪拌する。反応器の温度を32℃未満に保ちながら酸(1つもしくは複数)を含有する水溶液、続いてシリカゾル(Bindzil(R) CC30、Eka Chemicals AB)を攪拌したシラン混合物に30分の間加える。添加の終わりに、遊離されるアルコールの蒸留が始まるまで温度を約100分の期間にわたって上昇させる。その時に温度を段階的に上昇させて典型的には2時間の間連続蒸留を持続する。加える成分の量は表IIIに示され、それはグラム単
位の成分の相対重量を示す。
製造実施例1に記載のとおり製造した25gのシランA、25gの3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランおよび75gのケイ酸テトラエチルを室温で攪拌する。反応器の温度を32℃未満に保ちながら294.5gの水中1.25gのギ酸を攪拌したシラン混合物に30分の間加える。
製造実施例2に記載のとおり製造した25gのシランB、25gの3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランおよび75gのケイ酸テトラエチルを室温で攪拌する。反応器の温度を32℃未満に保ちながら294.5gの水中1.25gのギ酸を攪拌したシラン混合物に30分間加える。
実施例に従って製造した製剤を被覆したパネルにSigmaから入手可能であるSigmaPrimeのような適当なマリンエポキシトップコートを上塗りした。湿潤キャビネット(40℃、100% RH)における6週の暴露の後に、ASTM D 714に従ってブリスタリングを同定する。
(10=ブリスターなし、0=最大のブリスター、D=高密度、F=少数)。
本発明の上塗りした結合剤と比較結合剤との間のブリスタリングの違いを表VIに示す。本発明に従って製造した結合剤は、上塗りした場合にほとんどもしくは全くブリスタリングを示さず、一方、上塗りした比較実施例は大きい、高密度のブリスタリングを示す。
Claims (24)
- 一般式I:
(R1O−)mSi(−RX−NR2R3)4-m I
[式中、
各R1基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリールもしくは−(C=O)R33基から独立して選択され;
各R33基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R2基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から独立して選択され;
各R3基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から独立して選択され;
各RX基は2価の有機架橋基であり、
そしてここで、各RY基は上記RXについて定義したとおりであり、
各RV基は上記R2について定義したとおりであり、
各RW基は上記R3について定義したとおりであり、
ここで、R2および/もしくはR3は独立して基−Ry−NRvRwであることができ、そして各RVおよび/もしくはRWは次にそれ自体が独立して−RY−NRVRWであることができ、−RY−NRVRW基は一般式Iのケイ素基と各末端の−RY−NRVRW基との間で6回以下繰り返され、ここで、末端基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキルもしくはRZ基から選択されるR2、R3、RVもしくはRWとして定義され;
RZは−(C=O)R4もしくは−(C=O)−OR5であり、
ここで、各R4基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R5基は任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
ここで、R2もしくはRVがRZであり、そしてR2もしくはRVが−(C=O)R4である場合、R2とR3もしくはRVとRWは一緒になって、基−NR2R3もしくは−NRVRWが各々独立して式VI:
により表されることができるように環式基を形成することができ、
m=1〜3、
ここで、基−NR2R3内の少なくとも1つの窒素基はRZ基に直接結合しており、そして
一般式Iのモノマーは少なくとも1つのN−ホルミル末端基を含んでなる]
の少なくとも1つのモノマーから形成されるオリゴマーもしくはポリマー物質を含んでなり、オリゴマーもしくはポリマー物質がさらに一般式II:
(R8O−)qSi(−R9)4-q II
[式中、各R8は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリールもしくは−(C=O)R34基から独立して選択され、ここで、R34は上記R33について定義したとおりであり、
各R9は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
そしてq=1〜4]
を有する0〜99% w/wの少なくとも1つのモノマーから形成される塗料用の水性結合剤組成物。 - 水性結合剤組成物が塗料結合剤組成物である請求項1に記載の水性結合剤組成物。
- 各RZ基が−(C=O)H、−(C=O)CH3、−(C=O)CH2CH3、−(C=O)CH2CH2CH3、−(C=O)CH(CH3)CH3、−(C=O)CH2CH(CH3)CH3、−(C=O)C(CH3)3、−(C=O)−OCH3、−(C=O)−OCH2CH3、−(C=O)−OCH(CH3)CH3、−(C=O)−OCH2CH(CH3)CH3、−(C=O)−OC(CH3)3から独立して選択される請求項1もしくは請求項2のいずれかに記載の水性結合剤組成物。
- オリゴマーもしくはポリマー物質が一般式Iの少なくとも1つのモノマーから誘導され、ここで、一般式Iの少なくとも1つのモノマーが、ポリマーを製造するために使用する全モノマーの少なくとも10重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の水性結合剤組成物。
- オリゴマーもしくはポリマー物質がさらに0.1〜99%(オリゴマーもしくはポリマー物質を製造するために使用する全モノマーの重量による)の一般式IIの少なくとも1つのモノマーから形成される請求項1〜4のいずれかに記載の水性結合剤組成物。
- オリゴマーもしくはポリマー物質が結合剤組成物の99乾燥重量%〜1乾燥重量%の間で水性結合剤に存在する請求項1〜5のいずれかに記載の水性結合剤組成物。
- i) 一般式I:
(R1O−)mSi(−RX−NR2R3)4-m I
[式中、
各R1基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリールもしくは−(C=O)R33基から独立して選択され;
各R33基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R2基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から独立して選択され;
各R3基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から独立して選択され;
各RX基は2価の有機架橋基であり、
そしてここで、各RY基は上記RXについて定義したとおりであり、
各RV基は上記R2について定義したとおりであり、
各RW基は上記R3について定義したとおりであり、
ここで、R2および/もしくはR3は独立して基−Ry−NRvRwであることができ、そして各RVおよび/もしくはRWは次にそれ自体が独立して−RY−NRVRWであることができ、−RY−NRVRW基は一般式Iのケイ素基と各末端の−RY−NRVRW基との間で6回以下繰り返され、ここで、末端基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキルもしくはRZ基から選択されるR2、R3、RVもしくはRWとして定義され;
RZは−(C=O)R4もしくは−(C=O)−OR5であり、
ここで、各R4基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R5基は任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラリキルもしくはアリール基から独立して選択され、
ここで、R2もしくはRVがRZであり、そしてR2もしくはRVが−(C=O)R4である場合、R2とR3もしくはRVとRWは一緒になって、基−NR2R3もしくは−NRVRWが各々独立して式VI:
により表されることができるように環式基を形成することができ、
m=1〜3、
ここで、基−NR2R3内の少なくとも1つの窒素基はRZ基に直接結合しており、そして
一般式Iのモノマーは少なくとも1つのN−ホルミル末端基を含んでなる]
の少なくとも1つのモノマー、
および0〜99%w/wの一般式II:
(R8O−)qSi(−R9)4-q II
[式中、各R8は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリールもしくは−(C=O)R34基から独立して選択され、ここで、R34は上記R33について定義したとおりであり、
各R9は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
そしてq=1〜4]
を有する少なくとも1つの第二のモノマーを
R1O−除去剤および、0%より多い一般式IIを有する少なくとも1つの第二のモノマーが存在する場合には、−R8O除去剤と接触させる段階;ならびに
ii) (i)における成分を反応させてオリゴマーもしくはポリマーを形成せしめる段階;ならびに
iii) 遊離されるアルコール、R33COOH、R34COOHおよび/もしくは水を除去する段階
を含んでなるオリゴマーもしくはポリマー化合物の製造方法。 - 反応混合物のpHを6〜1の間に調整するように働くpH調整剤の存在下で反応を行う請求項7に記載の方法。
- pH調整剤が反応中に生成する酸R33COOHもしくはR34COOHを含んでなる、請求項8に記載の方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の結合剤組成物を含んでなる塗料組成物。
- 塗料組成物が水性シリコーン装飾用もしくは保護塗料組成物である請求項10に記載の塗料組成物。
- 塗料組成物が防食塗料である請求項10もしくは請求項11のいずれかに記載の塗料組成物。
- 塗料組成物が溶接可能なショッププライマーである請求項10〜12のいずれかに記載の塗料組成物。
- i) 請求項1〜6のいずれかに記載の結合剤組成物を含んでなる第一の成分;および
ii) 少なくとも1つの充てん剤および/もしくは亜鉛および/もしくは酸化亜鉛および/もしくは少なくとも1つの導電性顔料を含んでなる第二の成分
を含んでなる2成分塗料組成物。 - 少なくとも1つの充てん剤が第二の成分中の乾燥重量の1〜99%の間の量で第二の成分中に存在する請求項14に記載の2成分塗料組成物。
- 亜鉛が第二の成分の乾燥重量の1〜99%の間の量で第二の成分中に存在する請求項14もしくは請求項15のいずれかに記載の2成分塗料組成物。
- 酸化亜鉛が第二の成分の乾燥重量の1〜99%の間の量で第二の成分中に存在する請求項14〜16のいずれかに記載の2成分塗料組成物。
- 少なくとも1つの導電性顔料が第二の成分の乾燥重量の1〜99%の間の量で第二の成分中に存在する請求項14〜17のいずれかに記載の2成分塗料組成物。
- 2成分塗料組成物の百分率w/w固形分が70%〜10%の間である請求項14〜18のいずれかに記載の2成分塗料組成物。
- 一般式I:
(R1O−)mSi(−RX−NR2R3)4-m I
[式中、
各R1基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリールもしくは−(C=O)R33基から独立して選択され;
各R33基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R2基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から独立して選択され;
各R3基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から独立して選択され;
各RX基は2価の有機架橋基であり、
そしてここで、各RY基は上記RXについて定義したとおりであり、
各RV基は上記R2について定義したとおりであり、
各RW基は上記R3について定義したとおりであり、
ここで、R2および/もしくはR3は独立して基−Ry−NRvRwであることができ、そして各RVおよび/もしくはRWは次にそれ自体が独立して−RY−NRVRWであることができ、−RY−NRVRW基は一般式Iのケイ素基と各末端の−RY−NRVRW基との間で6回以下繰り返され、ここで、末端基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキルもしくはRZ基から選択されるR2、R3、RVもしくはRWとして定義され;
RZは−(C=O)R4もしくは−(C=O)−OR5であり、
ここで、各R4基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R5基は任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラリキルもしくはアリール基から独立して選択され、
ここで、R2もしくはRVがRZであり、そしてR2もしくはRVが−(C=O)R4である場合、R2とR3もしくはRVとRWは一緒になって、基−NR2R3もしくは−NRVRWが各々独立して式VI:
により表されることができるように環式基を形成することができ、
m=1〜3、
ここで、基−NR2R3内の少なくとも1つの窒素基はRZ基に直接結合しており、そして
一般式Iのモノマーは少なくとも1つのN−ホルミル末端基を含んでなる]
のモノマーから得られ、ここで、式Iのモノマーがポリマーを製造するために使用する全モノマーの少なくとも5重量%であるシロキサンポリマー組成物。 - シロキサンポリマー組成物がさらに一般式II:
(R8O−)qSi(−R9)4-q II
[式中、
各R8は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリールもしくは−(C=O)R34基から独立して選択され、
ここで、各R34基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R9は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
そしてq=1〜4]
を有するモノマーから誘導され、ここで、式IIのモノマーがポリマーを製造するために使用する全モノマーの少なくとも1重量%である請求項20に記載のシロキサンポリマー組成物。 - 一般式III:
−RX−NR2R3 III
[式中、
R2は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から選択され;
R3は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキル、アリール、RZもしくは−RY−NRVRW基から選択され;
RXは2価の有機架橋基であり、
そしてここで、各RY基は上記RXについて定義したとおりであり、
各RV基は上記R2について定義したとおりであり、
各RW基は上記R3について定義したとおりであり、
ここで、R2および/もしくはR3は独立して基−Ry−NRvRwであることができ、そして各RVおよび/もしくはRWは次にそれ自体が独立して−RY−NRVRWであることができ、−RY−NRVRW基は一般式IIIの側基もしくは末端基が結合しているシロキサンポリマーのケイ素基と各末端の−RY−NRVRW基との間で6回以下繰り返され、ここで、末端基は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキルもしくはRZ基から選択されるR2、R3、RVもしくはRWとして定義され;
RZは−(C=O)R4もしくは−(C=O)−OR5であり、
ここで、各R4基は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
各R5基は任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択され、
ここで、R2もしくはRVがRZであり、そしてR2もしくはRVが−(C=O)R4である場合、R2とR3もしくはRVとRWは一緒になって、基−NR2R3もしくは−NRVRWが各々独立して式VI:
により表されることができるように環式基を形成することができ、
ここで、基−NR2R3内の少なくとも1つの窒素基はRZ基に直接結合しており、そして
一般式Iのモノマーは少なくとも1つのN−ホルミル末端基を含んでなる]
の少なくとも1つの側基もしくは末端基を含んでなるシロキサンポリマー、Pを含んでなる結合剤組成物。 - シロキサンポリマー組成物が少なくとも10%(ポリマーを製造するために使用する全モノマーの重量による)の一般式Iのモノマーから形成される請求項22に記載の結合剤組成物。
- ポリマーPが一般式IV:
−R10 IV
[式中、各R10は水素または任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、アラルキルもしくはアリール基から独立して選択される]
の少なくとも1つの側基もしくは末端基をさらに含んでなる請求項22もしくは請求項23のいずれかに記載の結合剤組成物。
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