JP6204508B2 - Epoxysiloxane coating composition - Google Patents

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Description

関連出願に対する相互参照
本出願は、その開示が本文献によりその全体において援用される、2012年3月9日に出願された、米国第13/415,925号の一部継続出願である。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is a continuation-in-part of US 13 / 415,925 filed March 9, 2012, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

発明の分野
本開示は、保護コーティングなどに有用なエポキシ樹脂系組成物に関し、より詳しくは、可撓性、耐候性および低収縮の改善された特性とともに、慣用的なエポキシポリシロキサンコーティング配合物と少なくとも同等の耐食性、圧縮強度および耐薬品性を有するエポキシ−ポリシロキサンポリマー組成物に関する。
FIELD OF THE DISCLOSURE The present disclosure relates to epoxy resin-based compositions useful for protective coatings and the like, and more particularly, with conventional epoxy polysiloxane coating formulations with improved properties of flexibility, weather resistance and low shrinkage. It relates to an epoxy-polysiloxane polymer composition having at least equivalent corrosion resistance, compressive strength and chemical resistance.

背景
エポキシコーティング材料は、スチール、アルミニウム、めっき、木材およびコンクリートの保護用および装飾用コーティングとして、メンテナンス、海洋、建設、建築、航空機、自動車、フローリングおよび製品仕上げの市場においてよく知られており、商業的に認知されている。このようなコーティングを調製するために使用される基本的な原材料は、一般的に、必須成分として(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、および(c)顔料、骨材または他の成分を含む。
Background Epoxy coating materials are well known in the maintenance, marine, construction, architecture, aircraft, automotive, flooring and product finishing markets as protective, decorative coatings for steel, aluminum, plating, wood and concrete, and commercial Is recognized. The basic raw materials used to prepare such coatings generally include (a) an epoxy resin, (b) a curing agent, and (c) a pigment, aggregate or other component as essential components. Including.

エポキシド樹脂は、1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシ基を有しており、飽和または不飽和の脂肪族、脂環式または複素環式のものであり得る。エポキシ樹脂は、一般的に、グリシジルエステル基またはグリシジルエーテル基を含み、エポキシドあたり100〜5,000の重量を有する。硬化剤は、典型的には一般的な類型の脂肪族アミンまたは脂肪族アミン付加物、ポリアミド、ポリアミドアミン、脂環式アミン、芳香族アミン、マンニッヒ塩基、ケチミン、およびカルボン酸誘導体から選択される。顔料および骨材としては、例えば、二酸化チタンならびに他の無機および有機着色顔料、シリカ、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ヒュームドシリカ、ガーネット、長石、カーボンブラックなどが挙げられる。   Epoxide resins have more than one 1,2-epoxy group per molecule and can be saturated or unsaturated aliphatic, alicyclic or heterocyclic. Epoxy resins generally contain glycidyl ester groups or glycidyl ether groups and have a weight of 100 to 5,000 per epoxide. Curing agents are typically selected from the general types of aliphatic amines or aliphatic amine adducts, polyamides, polyamidoamines, cycloaliphatic amines, aromatic amines, Mannich bases, ketimines, and carboxylic acid derivatives. . Examples of pigments and aggregates include titanium dioxide and other inorganic and organic color pigments, silica, barium sulfate, magnesium silicate, calcium silicate, fumed silica, garnet, feldspar, carbon black and the like.

エポキシ系保護コーティングは最も広く使用されている腐食防除法の1つである。このコーティングは、大気曝露から強い腐食性液中への完全な浸漬までに及ぶ広範な腐食条件下でのスチール、コンクリート、アルミニウムおよび他の構造物の長期保護をもたらすために使用され得る。20年以上もの間、このコーティングは、脂肪族ポリアミンを用いて硬化させた固形もしくは液状のエポキシ樹脂、またはポリアミド樹脂、例えば、Shell Epon 1001、またはジエチレントリアミン(DETA)もしくはVersamid 100シリーズのポリアミドを用いて硬化させたEpon 828エポキシ樹脂のいずれかを配合したものである。典型的な2液コーティング系では、エポキシ樹脂成分は、通常、顔料の摩砕ならびに他の骨材および種々の添加剤の分散のためのビヒクルである。   Epoxy-based protective coatings are one of the most widely used corrosion control methods. This coating can be used to provide long-term protection of steel, concrete, aluminum and other structures under a wide range of corrosive conditions ranging from atmospheric exposure to complete immersion in strong corrosive liquids. For more than 20 years, this coating has been made using solid or liquid epoxy resins cured with aliphatic polyamines, or polyamide resins such as Shell Epon 1001, or diethylenetriamine (DETA) or Versamid 100 series polyamides. One of the cured Epon 828 epoxy resins is blended. In a typical two-part coating system, the epoxy resin component is usually the vehicle for pigment grinding and dispersion of other aggregates and various additives.

エポキシ系保護コーティングは、コーティング材料として望ましいものにする多くの特性を有する。コーティングは容易に入手可能であり、さまざまな方法、例えば吹き付け、ロール塗りおよび刷毛塗りによって容易に塗布される。コーティングは、スチール、コンクリートおよび他の基材に良好に付着し、水蒸気透過速度が低く、水、塩化物および硫酸イオンの進入に対するバリアとしての機能を果たし、さまざまな大気曝露条件下で優れた腐食保護をもたらし、多くの化学薬品および溶媒に対して良好な抵抗性を有する。   Epoxy protective coatings have many properties that make them desirable as coating materials. The coating is readily available and is easily applied by various methods such as spraying, rolling and brushing. The coating adheres well to steel, concrete and other substrates, has a low water vapor transmission rate, acts as a barrier to the ingress of water, chloride and sulfate ions and has excellent corrosion under various atmospheric exposure conditions Provides protection and has good resistance to many chemicals and solvents.

また、エポキシ系材料は、主にコンクリート上に塗布される下地塗またはフローリング材料としても配合され得る。例えば、商業的に成功した一例のエポキシ系フローリング材料には、液状ビスフェノールAエポキシ樹脂と変性脂肪族ポリアミンが等級別珪砂骨材と合わせて使用されている。   Epoxy-based materials can also be formulated as a primer or flooring material that is applied primarily to concrete. For example, one commercially successful epoxy flooring material uses liquid bisphenol A epoxy resin and modified aliphatic polyamine in combination with graded silica sand aggregate.

一部の特定のエポキシ系コーティング材料およびフローリング材料は日光の耐候条件に良好な抵抗性を示さない場合があり得る。かかるコーティングの耐薬品性および耐食性は維持され得るが、日光の紫外(UV)光成分に曝露されると、白亜化(これは、元のコーティングの色と光沢の両方の保持を変化させる)として知られる表面劣化現象がもたらされることがあり得る。色と光沢の保持が所望または必要とされる場合、典型的には、エポキシ保護コーティングに、より耐候性のコーティング、例えば、アルキド、ビニルまたは脂肪族ポリウレタンコーティングがトップコーティングされる。最終結果として、所望の耐食性および耐候性をもたらす2つ、または場合によっては3つのコート系が存在することになるが、同時に、塗布には労力と費用がかかる。   Some specific epoxy-based coating materials and flooring materials may not exhibit good resistance to sunlight weather conditions. The chemical and corrosion resistance of such coatings can be maintained, but when exposed to the ultraviolet (UV) light component of sunlight, as whitening (which changes the retention of both the original coating's color and gloss) Known surface degradation phenomena can result. Where color and gloss retention is desired or required, the epoxy protective coating is typically topcoated with a more weather resistant coating, such as an alkyd, vinyl or aliphatic polyurethane coating. The end result is that there are two or even three coat systems that provide the desired corrosion and weather resistance, but at the same time, the application is labor intensive and expensive.

また、エポキシ系コーティング材料およびフローリング材料には機械的乱用に対する抵抗性が必要とされる。例えば、被覆された物質は、エポキシコーティングに亀裂発生または他の欠陥をもたらし得る衝撃または屈曲に供されることがあり得る。その後、耐候条件または化学薬品に曝露されると、化学薬品および下層の表面材質との接触がもたされ得、内面から、および/または表面からのエポキシコーティングの剥離による下層材質の酸化、エポキシコーティングの劣化がもたらされる可能性がある。   Epoxy coating materials and flooring materials are also required to be resistant to mechanical abuse. For example, the coated material can be subjected to impact or bending that can result in cracking or other defects in the epoxy coating. Subsequent exposure to weathering conditions or chemicals may result in contact with the chemical and the underlying surface material, oxidation of the underlying material from the inner surface and / or by peeling of the epoxy coating from the surface, epoxy coating May lead to degradation.

エポキシ系コーティング材料およびフローリング材料は商業的に広く認知されているが、それでもなお、改善された耐薬品性および耐食性、機械的乱用(屈曲または衝撃など)に対する抵抗性、ならびに改善された色または光沢の保持を有するエポキシ系材料の必要性が依然として存在する。日光に曝され得る場合はいつでも、改善された色と光沢の保持を有するエポキシコーティング材料およびフローリング材料が必要とされる。白亜化せず、耐候性トップコートを必要としないエポキシコーティングが望ましい。改善された化学薬品、腐食、衝撃、屈曲および摩耗に対する抵抗性を有するコーティング材料およびフローリング材料は、一次および二次化学薬品格納構造物のどちらにも、スチールおよびコンクリートの保護のために、化学、発電、鉄道車両、汚水および廃水の処理、自動車、ならびに紙およびパルプの加工処理の業界において必要である。改善されたエポキシ系フローリング材料は、船積みおよび受入れドックなどの重量衝撃負荷が予測され得る産業環境において、蒸気および激しい化学薬品で繰り返し掃除しなければならず(例えば、食品加工、食肉包装および飲料の業界においてみられるもの)、苛性、酸および反応性の高い化学薬品をこぼすことが回避できない床にとって、必要である。   Epoxy coating materials and flooring materials are widely recognized commercially, but nevertheless improved chemical and corrosion resistance, resistance to mechanical abuse (such as bending or impact), and improved color or gloss There remains a need for epoxy-based materials having a retention of Whenever it can be exposed to sunlight, epoxy coating materials and flooring materials with improved color and gloss retention are needed. Epoxy coatings that do not whiten and do not require a weather resistant top coat are desirable. Coating materials and flooring materials with improved chemical, corrosion, impact, flex and wear resistance are used in both primary and secondary chemical containment structures to protect steel and concrete, Needed in the power generation, railcar, sewage and wastewater treatment, automotive, and paper and pulp processing industries. Improved epoxy flooring materials must be repeatedly cleaned with steam and harsh chemicals in industrial environments where heavy impact loads such as shipping and receiving docks can be expected (eg, for food processing, meat packaging and beverages). Necessary for floors where spilling caustic, acid and highly reactive chemicals cannot be avoided.

したがって、本開示により、改善された耐薬品性、耐候性、耐食性、機械的乱用に対する抵抗性、可撓性、高い伸長性および圧縮強度ならびに優れた耐衝撃性および耐摩耗性のうちの1つまたは複数を示す新しいエポキシ系コーティング組成物およびフローリング用組成物を提供する。   Thus, according to the present disclosure, one of improved chemical resistance, weather resistance, corrosion resistance, resistance to mechanical abuse, flexibility, high extensibility and compressive strength, and excellent impact and wear resistance. Alternatively, several new epoxy coating compositions and flooring compositions are provided.

発明の要約
本開示により、新しいエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。第1の実施形態によれば、本開示により、水、式:

Figure 0006204508
を有するポリシロキサン;1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基を有し、エポキシド換算重量が100〜5,000である非芳香族エポキシド樹脂;および少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含むブレンドを含む硬化系(ここで、ブレンドは10重量%〜25重量%のアルコキシ含有量を有する)を含むエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。このポリシロキサン配合物によれば、各Rはヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各Rは独立して、水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される。 SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present disclosure, new epoxy-polysiloxane polymer coating compositions are provided. According to a first embodiment, according to the present disclosure, water, formula:
Figure 0006204508
A non-aromatic epoxide resin having more than one 1,2-epoxide group per molecule and an epoxide equivalent weight of 100 to 5,000; and at least one trialkoxy-functional aminosilane; There is provided an epoxy-polysiloxane polymer coating composition comprising a curing system comprising a blend comprising at least one aminofunctional polysiloxane resin, wherein the blend has an alkoxy content of 10 wt% to 25 wt%. According to this polysiloxane formulation, each R 1 is a hydroxy group, or an alkyl, aryl or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is independently hydrogen, or up to 6 carbons. It is an alkyl or aryl group having an atom, and n is selected such that the molecular weight of the polysiloxane is 400 to 10,000.

別の実施形態では、本開示により、水、式:

Figure 0006204508
を有する20%〜80重量%のポリシロキサン;1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基を有し、エポキシド換算重量が100〜5,000である20%〜80重量%の非芳香族エポキシド樹脂;オクタン酸塩、ドデカン酸塩またはナフタン酸塩(naphthanate)の形態のスズ触媒を含む15重量%までの硬化促進剤;ヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する15重量%までの軟質エポキシ樹脂;および少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンドを含む5%〜40重量%の硬化系(ここで、ブレンドは2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数(functionality value)を有し、コーティング組成物においてアミン当量対エポキシド当量が0.7:1.0〜1.3:1.0となるのに十分な量で添加される)を含むエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。このポリシロキサン配合物によれば、各Rはヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各Rは水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される。アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、一般式
Figure 0006204508
を有し;トリアルコキシ官能性アミノシランは、一般式
Figure 0006204508
を有し;
式中、Rは、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から選択される二官能性の有機原子団であり、各Rは独立して、6個未満の炭素原子を含むアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基であり、各Rは、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から独立して選択される二官能性の有機原子団であり、各Rは独立して、アリール、フェニル、(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシまたは−OSi(RNH基であり、mは、ブレンドが112〜250g/NHのアミン換算重量を有するように選択される。 In another embodiment, according to the present disclosure, water, formula:
Figure 0006204508
20% to 80% by weight of polysiloxane having 20% to 80% by weight of non-aromatic having more than one 1,2-epoxide group per molecule and having an epoxide equivalent weight of 100 to 5,000 Epoxide resin; up to 15% by weight of a curing accelerator containing a tin catalyst in the form of octanoate, dodecanoate or naphthanate; epoxide conversion of 200 to 1,000, based on glycidyl ether of castor oil Up to 15% by weight of a flexible epoxy resin; and 5% to 40% by weight of a curing system comprising a blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin, where the blend is An average alkoxy functional group value of 2.2 to 2.8 And is added in an amount sufficient to provide an amine equivalent to an epoxide equivalent of 0.7: 1.0 to 1.3: 1.0 in the coating composition). I will provide a. According to this polysiloxane formulation, each R 1 is a hydroxy group or an alkyl, aryl or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is hydrogen or an alkyl having up to 6 carbon atoms. Or it is an aryl group and n is selected so that the molecular weight of polysiloxane may be 400-10,000. Amino-functional polysiloxane resin has the general formula
Figure 0006204508
A trialkoxy-functional aminosilane has the general formula
Figure 0006204508
Having
In which R 5 is a difunctional organic group selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups, each R 6 being independently less than 6 An alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl group containing 5 carbon atoms, each R 8 is independently selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups A difunctional organic group, each R 9 is independently aryl, phenyl, (C 1 -C 4 ) alkyl, (C 1 -C 4 ) alkoxy or —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH 2 and m has an amine equivalent weight of 112 to 250 g / NH in the blend. Selected to do.

別の実施形態では、本開示により、本明細書に記載のエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物で被覆された少なくとも1つの表面を備えた被覆基材を提供する。   In another embodiment, the present disclosure provides a coated substrate with at least one surface coated with the epoxy-polysiloxane polymer coating composition described herein.

別の実施形態では、本開示により、基材の表面を化学薬品、腐食および耐候条件のうちの1つまたは複数の望ましくない結果から、樹脂組成物を調製する工程、樹脂成分に硬化系を添加し、十分に硬化したエポキシ変性ポリシロキサンコーティング組成物を形成する工程(ここで、ブレンドは2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数を有する)、およびコーティング組成物が十分に硬化した状態になる前に、組成物を保護対象の基材の表面に塗布する工程を含む方法によって調製されるコーティング組成物で表面をコーティングすることにより保護する方法を提供する。樹脂組成物は、水、式:

Figure 0006204508

を有するポリシロキサン;1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基を有し、エポキシド換算重量が100〜5,000である非芳香族エポキシド樹脂を含む。このポリシロキサン配合物によれば、各Rはヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各Rは水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される。硬化系は、少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンド;および任意選択で、少なくとも1つの金属触媒を含む硬化促進剤を含む。
例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
(項目1)
水;

Figure 0006204508

(式中、各R は独立して、ヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各R は独立して、水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される)
を有するポリシロキサン;
1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基を有し、エポキシド換算重量が100〜5,000である非芳香族エポキシド樹脂;および
少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含むブレンドを含む硬化系(該ブレンドは10重量%〜25重量%のアルコキシ含有量を有する)
を含む、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物。
(項目2)
前記トリアルコキシ官能性アミノシランが一般式
Figure 0006204508

を有し;そして
前記アミノ官能性ポリシロキサン樹脂が一般式
Figure 0006204508

を有し;
式中、R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、6個未満の炭素原子を含むアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基であり、各R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から独立して選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、アリール、フェニル、(C 〜C )アルキル、(C 〜C )アルコキシまたは−OSi(R NH 基であり、mは、前記ブレンドが112〜250g/NHの範囲のアミン換算重量を有するように選択される、
項目1に記載のコーティング組成物。
(項目3)
が、(C 〜C )アルキルまたは(C 〜C )アルキルアミノ(C 〜C )アルキル基から選択される二官能性の有機原子団であり、各R が独立して(C 〜C )アルキル基である、項目2に記載の組成物。
(項目4)
前記少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランが、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、3−(3−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、2−アミノエチル−3−アミノプロピル−トリス−2−エチルヘキソキシシラン、N−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシランおよび/またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランを含む、項目1に記載の組成物。
(項目5)
前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂が、式中のR が70%より多くのフェニル基、30%未満の(C 〜C )アルキル基および2.0%未満の(C 〜C )アルコキシ基を含む構造を有する、項目1に記載の組成物。
(項目6)
が0.5%未満の(C 〜C )アルコキシ基を含む、項目5に記載の組成物。
(項目7)
前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂がアミノ官能性フェニルメチルポリシロキサン樹脂を含む、項目1に記載の組成物。
(項目8)
前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂が240〜280g/NHのアミン換算重量を有する、項目7に記載の組成物。
(項目9)
前記硬化系が15%〜85重量%の前記少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと85%〜15%の前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含む、項目1に記載の組成物。
(項目10)
前記硬化系が、2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数を有するブレンドを含む、項目1に記載の組成物。
(項目11)
前記コーティング組成物が、20%〜80重量%の前記ポリシロキサン、20%〜80重量%の前記非芳香族エポキシ樹脂および5%〜40重量%の前記硬化系を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目12)
前記コーティング組成物が、0.7:1.0〜1.3:1.0の範囲であるアミン当量対エポキシド当量の比を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目13)
前記非芳香族エポキシド樹脂が、水素化シクロヘキサンジメタノールまたは水素化ビスフェノールAエポキシド樹脂のジグリシジルエーテルを含む脂環式エポキシド樹脂を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目14)
さらに、ヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する軟質エポキシ樹脂を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目15)
前記コーティング組成物が、15重量%までの前記軟質エポキシ樹脂を含む、項目14に記載のコーティング組成物。
(項目16)
さらに、各々がオクタン酸塩、ネオデカン酸塩またはナフタン酸塩の形態の亜鉛、マンガン、ジルコニウム、チタン、コバルト、鉄、鉛および/またはスズ触媒を含む15%までの硬化促進剤を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目17)
さらに、亜鉛もしくはホスフェート系腐食防止剤または有機系腐食防止剤を含む1つまたは複数の腐食防止剤を含む、項目1に記載のコーティング組成物。
(項目18)
水;

Figure 0006204508

(式中、各R は、独立して、ヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各R は独立して、水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される)
を有する20%〜80重量%のポリシロキサン;
1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基および100〜5,000のエポキシド換算重量を含む20%〜80重量%の非芳香族エポキシド樹脂;
オクタン酸塩、ドデカン酸塩またはナフタン酸塩の形態のスズ触媒を含む15重量%までの硬化促進剤;
15重量%までのヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する軟質エポキシ樹脂;および
少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンドを含む5%〜40重量%の硬化系
を含むエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、
該トリアルコキシ官能性アミノシランが一般式
Figure 0006204508

を有し;
該アミノ官能性ポリシロキサン樹脂が一般式
Figure 0006204508

を有し;
式中、R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、6個未満の炭素原子を含むアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基であり、各R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から独立して選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、アリール、フェニル、(C 〜C )アルキル、(C 〜C )アルコキシまたは−OSi(R NH 基であり、mは、該ブレンドが112〜250g/NHのアミン換算重量を有するものとなるように選択され、該ブレンドは2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数を有し、該コーティング組成物においてアミン当量対エポキシド当量が0.7:1.0〜1.3:1.0となるのに十分な量で添加される、
エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物。
(項目19)
各R が独立して(C 〜C )アルキル基であり、R が(C 〜C )アルキル基または(C 〜C )アルキルアミノ(C 〜C )アルキル基であり、各R がメチルまたはフェニルである、項目18に記載のコーティング組成物。
(項目20)
前記少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランが、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、3−(3−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、2−アミノエチル−3−アミノプロピル−トリス−2−エチルヘキソキシシラン、N−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシランおよび/またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランを含み;
前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂がアミノ官能性フェニルメチルポリシロキサン樹脂である、
項目18に記載のコーティング組成物。
(項目21)
項目1に記載のコーティング組成物で被覆された少なくとも1つの表面を含む被覆基材。
(項目22)
基材の表面を化学薬品、腐食および耐候条件のうちの1つまたは複数の望ましくない結果から:
水;

Figure 0006204508

(式中、各R はヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各R は水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される)
を有するポリシロキサン;
1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基および100〜5,000の範囲のエポキシド換算重量を含む非芳香族エポキシド樹脂
を含む樹脂成分を調製する工程;
該樹脂成分に硬化系を添加し、十分に硬化したエポキシ変性ポリシロキサンコーティング組成物を形成する工程であって、該硬化系は:
少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンド
;および
任意選択で、少なくとも1つの金属触媒を含む硬化促進剤
を含み、
該ブレンドは2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数を有する工程;ならびに
該コーティング組成物が十分に硬化した状態になる前に、該コーティング組成物を保護対象の基材の表面に塗布する工程
を含む方法によって調製されるコーティング組成物で該表面をコーティングすることにより保護する方法。
(項目23)
前記樹脂成分がさらに、ヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する軟質エポキシ樹脂を含む、項目22に記載のコーティング組成物。 In another embodiment, the present disclosure provides for the step of preparing a resin composition from the undesirable result of one or more of chemical, corrosion and weathering conditions on the surface of a substrate, adding a curing system to the resin component Forming a fully cured epoxy-modified polysiloxane coating composition, wherein the blend has an average number of alkoxy functional groups of 2.2 to 2.8, and the coating composition is fully cured Before becoming, a method of protecting by coating a surface with a coating composition prepared by a method comprising the step of applying the composition to the surface of a substrate to be protected is provided. The resin composition is water, formula:
Figure 0006204508

A non-aromatic epoxide resin having more than one 1,2-epoxide group per molecule and an epoxide equivalent weight of 100 to 5,000. According to this polysiloxane formulation, each R 1 is a hydroxy group or an alkyl, aryl or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is hydrogen or an alkyl having up to 6 carbon atoms. Or it is an aryl group and n is selected so that the molecular weight of polysiloxane may be 400-10,000. The curing system includes a blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin; and, optionally, a curing accelerator that includes at least one metal catalyst.
For example, the present invention provides the following items.
(Item 1)
water;
formula
Figure 0006204508

Wherein each R 1 is independently a hydroxy group or an alkyl, aryl or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is independently hydrogen or up to 6 carbon atoms. And n is selected so that the molecular weight of the polysiloxane is 400 to 10,000)
A polysiloxane having
A non-aromatic epoxide resin having more than one 1,2-epoxide group per molecule and having an epoxide equivalent weight of 100 to 5,000; and
Curing system comprising a blend comprising at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin (the blend has an alkoxy content of 10% to 25% by weight)
An epoxy-polysiloxane polymer coating composition comprising:
(Item 2)
The trialkoxy-functional aminosilane has the general formula
Figure 0006204508

And having
The aminofunctional polysiloxane resin has the general formula
Figure 0006204508

Having
In which R 5 is a difunctional organic group selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups, each R 6 being independently less than 6 An alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl group containing 5 carbon atoms, each R 8 is independently selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups A difunctional organic group, each R 9 is independently aryl, phenyl, (C 1 -C 4 ) alkyl, (C 1 -C 4 ) alkoxy or —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH a 2 group, m is an amine conversion range the blend of 112~250g / NH Selected to have a calculated weight,
Item 4. The coating composition according to Item 1.
(Item 3)
R 5 is a bifunctional organic atomic group selected from (C 1 -C 6 ) alkyl or (C 1 -C 6 ) alkylamino (C 1 -C 6 ) alkyl groups, and each R 6 is independently The composition according to item 2, wherein the composition is a (C 1 -C 6 ) alkyl group.
(Item 4)
The at least one trialkoxy-functional aminosilane is aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminopropyltripropoxysilane, aminonehexyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine, 3- (3-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, aminoethylaminomethylphenyltri Methoxysilane, 2-aminoethyl-3-aminopropyl-tris-2-ethylhexoxysilane, N-aminohexylaminopropyltrimethoxysilane and / or trisami Including tris methoxyethoxy silane composition of claim 1.
(Item 5)
Wherein at least one amino-functional polysiloxane resin is more phenyl groups from R 9 is 70% wherein less than 30% (C 1 ~C 4) alkyl group and less than 2.0% (C 1 ~ C 4) having a structure containing an alkoxy group the composition of claim 1.
(Item 6)
R 9 comprises a (C 1 ~C 4) alkoxy groups of less than 0.5% The composition of claim 5.
(Item 7)
The composition of claim 1, wherein the at least one aminofunctional polysiloxane resin comprises an aminofunctional phenylmethylpolysiloxane resin.
(Item 8)
Item 8. The composition according to Item 7, wherein the at least one aminofunctional polysiloxane resin has an amine equivalent weight of 240 to 280 g / NH.
(Item 9)
The composition of claim 1, wherein the curing system comprises 15% to 85% by weight of the at least one trialkoxy-functional aminosilane and 85% to 15% of the at least one amino-functional polysiloxane resin.
(Item 10)
The composition of item 1, wherein the curing system comprises a blend having an average number of alkoxy functional groups of 2.2 to 2.8.
(Item 11)
The coating of claim 1, wherein the coating composition comprises 20% to 80% by weight of the polysiloxane, 20% to 80% by weight of the non-aromatic epoxy resin and 5% to 40% by weight of the curing system. Composition.
(Item 12)
The coating composition of claim 1, wherein the coating composition comprises an amine equivalent to epoxide equivalent ratio in the range of 0.7: 1.0 to 1.3: 1.0.
(Item 13)
Item 2. The coating composition of item 1, wherein the non-aromatic epoxide resin comprises an alicyclic epoxide resin comprising a diglycidyl ether of hydrogenated cyclohexanedimethanol or hydrogenated bisphenol A epoxide resin.
(Item 14)
Furthermore, the coating composition of item 1 containing the soft epoxy resin which has an epoxide conversion weight of 200-1,000 based on the glycidyl ether of castor oil.
(Item 15)
15. A coating composition according to item 14, wherein the coating composition comprises up to 15% by weight of the soft epoxy resin.
(Item 16)
Item 1 further comprising up to 15% cure accelerator each comprising zinc, manganese, zirconium, titanium, cobalt, iron, lead and / or tin catalysts in the form of octanoate, neodecanoate or naphthanate A coating composition according to claim 1.
(Item 17)
The coating composition of claim 1, further comprising one or more corrosion inhibitors comprising a zinc or phosphate corrosion inhibitor or an organic corrosion inhibitor.
(Item 18)
water;
formula
Figure 0006204508

Wherein each R 1 is independently a hydroxy group, or an alkyl, aryl, or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is independently hydrogen, or up to 6 carbons. An alkyl or aryl group having an atom, and n is selected so that the molecular weight of the polysiloxane is 400 to 10,000)
20% to 80% by weight of polysiloxane having:
20% to 80% by weight non-aromatic epoxide resin containing more than one 1,2-epoxide group per molecule and epoxide equivalent weight of 100 to 5,000;
Up to 15% by weight of a curing accelerator comprising a tin catalyst in the form of octanoate, dodecanoate or naphthanate;
A soft epoxy resin having an epoxide equivalent weight of 200 to 1,000, based on glycidyl ether of castor oil up to 15% by weight; and
5% to 40% by weight cure system comprising a blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin
An epoxy-polysiloxane polymer coating composition comprising:
The trialkoxy-functional aminosilane has the general formula
Figure 0006204508

Having
The aminofunctional polysiloxane resin has the general formula
Figure 0006204508

Having
In which R 5 is a difunctional organic group selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups, each R 6 being independently less than 6 An alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl group containing 5 carbon atoms, each R 8 is independently selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups A difunctional organic group, each R 9 is independently aryl, phenyl, (C 1 -C 4 ) alkyl, (C 1 -C 4 ) alkoxy or —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH a 2 group, m is the blend is an amine-equivalent weight of 112~250g / NH And the blend has an average number of alkoxy functional groups of 2.2 to 2.8 and an amine equivalent to epoxide equivalent of 0.7: 1.0 to 1.3 in the coating composition. : Added in an amount sufficient to be 1.0,
Epoxy-polysiloxane polymer coating composition.
(Item 19)
Each R 6 is independently a (C 1 -C 6 ) alkyl group, and R 5 is a (C 1 -C 6 ) alkyl group or a (C 1 -C 6 ) alkylamino (C 1 -C 6 ) alkyl group 19. A coating composition according to item 18 , wherein each R 9 is methyl or phenyl.
(Item 20)
The at least one trialkoxy-functional aminosilane is aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminopropyltripropoxysilane, aminonehexyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine, 3- (3-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, aminoethylaminomethylphenyltri Methoxysilane, 2-aminoethyl-3-aminopropyl-tris-2-ethylhexoxysilane, N-aminohexylaminopropyltrimethoxysilane and / or trisami It includes tris methoxyethoxy silane;
The at least one aminofunctional polysiloxane resin is an aminofunctional phenylmethylpolysiloxane resin;
Item 19. The coating composition according to Item 18.
(Item 21)
A coated substrate comprising at least one surface coated with a coating composition according to item 1.
(Item 22)
From the undesirable result of one or more of chemical, corrosion and weathering conditions on the surface of the substrate:
water;
formula
Figure 0006204508

Wherein each R 1 is a hydroxy group or an alkyl, aryl or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is hydrogen or an alkyl or aryl group having up to 6 carbon atoms , N is selected so that the molecular weight of the polysiloxane is 400 to 10,000)
A polysiloxane having
Non-aromatic epoxide resin containing more than one 1,2-epoxide group per molecule and epoxide equivalent weight in the range of 100 to 5,000
Preparing a resin component comprising:
Adding a curing system to the resin component to form a fully cured epoxy-modified polysiloxane coating composition, the curing system comprising:
Blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin
;and
Optionally a cure accelerator comprising at least one metal catalyst
Including
The blend has an average alkoxy functionality of 2.2 to 2.8; and
Applying the coating composition to the surface of the substrate to be protected before the coating composition is sufficiently cured
Protecting the surface by coating with a coating composition prepared by a method comprising:
(Item 23)
Item 23. The coating composition according to Item 22, wherein the resin component further comprises a soft epoxy resin having an epoxide equivalent weight of 200 to 1,000 based on glycidyl ether of castor oil.

詳細な説明
本開示により、慣用的なエポキシポリシロキサン材料と比べて改善された特性を示すエポキシ変性ポリシロキサンコーティング組成物を提供する。コーティング材料として配合すると、本開示の種々の実施形態による組成物は、コーティング組成物で被覆された表面では、慣用的なエポキシ変性ポリシロキサンコーティング組成物で被覆された表面と比べて改善された特性、例えば限定されないが、化学薬品に対する抵抗性、腐食もしくは酸化に対する抵抗性および/または改善された耐候性を示す。
DETAILED DESCRIPTION The present disclosure provides an epoxy-modified polysiloxane coating composition that exhibits improved properties compared to conventional epoxy polysiloxane materials. When formulated as a coating material, the compositions according to various embodiments of the present disclosure have improved properties on surfaces coated with the coating composition compared to surfaces coated with conventional epoxy-modified polysiloxane coating compositions. For example, but not limited to, resistance to chemicals, resistance to corrosion or oxidation and / or improved weather resistance.

また、本明細書に記載の数値範囲はいずれも、その範囲に含まれるあらゆる下位範囲を包含することが意図されていると理解されたい。例えば、「1〜10」という範囲は、記載の最小値1から記載の最大値10の間(両端を含む)、すなわち、1に等しいか1より大きい最小値から10に等しいか10より小さい最大値を有するあらゆる下位範囲を包含することが意図されている。   It should also be understood that any numerical range recited herein is intended to encompass any sub-range included within that range. For example, the range “1-10” is between the stated minimum value 1 and the stated maximum value 10 (inclusive), ie, a minimum value equal to 1 or greater than 1 to a maximum equal to 10 or less than 10. It is intended to encompass any sub-range that has a value.

本出願において、特に記載のない限り、単数形の使用は複数形を包含しており、複数形には単数形が包含されている。また、本出願書類において、「または(もしくは)」の使用は、特に記載のない限り、一部の場合で「および/または」が明示的に使用されていようとも「および/または」を意味する。〜を含むは、「限定されないが、〜を含む」を意味する。   In this application, the use of the singular includes the plural and the plural includes the singular unless specifically stated otherwise. In addition, in this application document, the use of “or (or)” means “and / or” even if “and / or” is explicitly used in some cases, unless otherwise specified. . Including means “including but not limited to”.

本明細書で用いる場合、特に明白に指定していない限り、値、範囲、量またはパーセンテージを示すものなどの数字はすべて、文言「約」が前置されているかのように読まれ得る(用語が明示的に示されていない場合であっても)。したがって、そうでないとの記載がない限り、以下の明細書および特許請求の範囲に示された数値および範囲は、本発明の実施によって得ようとする所望の特性に応じて種々であり得る。控えめに言っても、均等論の適用を特許請求の範囲の範囲に限定する試みとしてではなく、各数値パラメータは少なくとも、報告した有効桁数に鑑みて通常の丸め手法を適用することにより解釈されたい。   As used herein, unless expressly specified otherwise, all numbers such as those indicating a value, range, quantity or percentage may be read as if prefixed with the word “about” (the term Even if is not explicitly indicated). Accordingly, unless stated to the contrary, the numerical values and ranges set forth in the following specification and claims may vary depending on the desired properties sought to be practiced by the practice of the present invention. To say the least, not as an attempt to limit the application of the doctrine to the scope of the claims, each numerical parameter is interpreted at least by applying the usual rounding method in view of the reported significant digits. I want.

本開示の種々の実施形態の広い範囲を示す数値範囲およびパラメータが近似値であるとはいえ、具体的な実施例に示した数値は可能な限り厳密に報告している。しかしながら、数値はいずれも、それぞれの試験測定値にみられる標準偏差に必然的に生じる一定の誤差を内在的に含んでいる。   Although the numerical ranges and parameters indicating the wide range of various embodiments of the present disclosure are approximate, the numerical values shown in the specific examples are reported as closely as possible. Any numerical value, however, inherently contains certain errors necessarily resulting from the standard deviation found in their respective testing measurements.

種々の実施形態によれば、本開示により、表面のコーティング、ならびに改善された化学薬品、腐食および/または耐候条件に対する抵抗性の付与に適したエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。このエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティングは水と、ポリシロキサンおよび非芳香族エポキシド樹脂を含む樹脂成分と、硬化系とを含み得、ここで、合わせた組成物を反応させると架橋エポキシ−ポリシロキサンポリマー構造が形成される。一部の特定の実施形態では、コーティング組成物は、さらに、ヒマシ油のグリシジルエーテルを主体とする軟質エポキシ樹脂(rein)を含み得る。他の実施形態では、コーティング組成物は任意選択で、少なくとも1つの金属触媒を含む硬化促進剤を含み得る。   According to various embodiments, the present disclosure provides an epoxy-polysiloxane polymer coating composition suitable for surface coating and imparting improved chemical, corrosion and / or resistance to weathering conditions. The epoxy-polysiloxane polymer coating may comprise water, a resin component comprising polysiloxane and a non-aromatic epoxide resin, and a curing system, wherein the combined composition is reacted to form a crosslinked epoxy-polysiloxane polymer structure. Is formed. In some specific embodiments, the coating composition may further comprise a soft epoxy resin (rein) based on glycidyl ether of castor oil. In other embodiments, the coating composition can optionally include a cure accelerator comprising at least one metal catalyst.

樹脂成分に関して、樹脂には、ポリシロキサン、エポキシド樹脂および任意選択でオルガノオキシシランのブレンドが包含され得る。樹脂成分を構成するために使用されるポリシロキサンに関して、ポリシロキサンの種々の実施形態としては、限定されないが、式I:

Figure 0006204508
を有するものが挙げられ、式中、各Rは、ヒドロキシ基ならびに6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールおよびアルコキシ基からなる群より選択され得る。各Rは、水素ならびに6個までの炭素原子を有するアルキルおよびアリール基からなる群より選択され得る。式Iにおいて、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000ダルトンの範囲になるように選択される整数であり得る。特定の実施形態では、RおよびRには、例えば、ポリシロキサンの急速な加水分解(この反応は加水分解のアルコール類似体生成物の揮発性によって駆動され得る)を助長するために6個未満の炭素原子を有する基が包含され得る。一部の特定の実施形態では、6個より多い炭素原子を有するRおよびR基では、各アルコール類似体の比較的低い揮発性のため、ポリシロキサンの加水分解が障害されることがあり得る。特定の実施形態では、分子量が400〜2000になるように選択されたnを有するメトキシ官能性、エトキシ官能性およびシラノール官能性のポリシロキサンが本開示のコーティング組成物の配合に使用され得る。 With respect to the resin component, the resin can include a blend of polysiloxane, epoxide resin, and optionally an organooxysilane. With respect to the polysiloxane used to constitute the resin component, various embodiments of the polysiloxane include, but are not limited to, Formula I:
Figure 0006204508
Wherein each R 1 may be selected from the group consisting of hydroxy groups and alkyl, aryl and alkoxy groups having up to 6 carbon atoms. Each R 2 may be selected from the group consisting of hydrogen and alkyl and aryl groups having up to 6 carbon atoms. In Formula I, n can be an integer selected such that the molecular weight of the polysiloxane is in the range of 400 to 10,000 daltons. In certain embodiments, R 1 and R 2 include, for example, 6 to facilitate rapid hydrolysis of the polysiloxane (this reaction can be driven by the volatility of the alcohol analog product of hydrolysis). Groups having fewer than carbon atoms can be included. In some specific embodiments, R 1 and R 2 groups having more than 6 carbon atoms may impair polysiloxane hydrolysis due to the relatively low volatility of each alcohol analog. obtain. In certain embodiments, methoxy-functional, ethoxy-functional, and silanol-functional polysiloxanes having n selected to have a molecular weight of 400-2000 can be used in formulating the coating compositions of the present disclosure.

種々の実施形態によれば、好適なメトキシ官能性ポリシロキサンとしては:DC−3074およびDC−3037(Dow Corning Corp.(Midland,MI)から市販);GE SR191およびSY−550(Wacker(所在地はAdrian,MI)から市販)が挙げられ得る。シラノール官能性ポリシロキサンとしては、限定されないが、Dow CorningのDC840、Z6018、Q1−2530および6−2230中間体が挙げられる。種々の実施形態によれば、コーティング組成物は20%〜80重量%のポリシロキサンを含み得る。他の実施形態では、コーティング組成物は15%〜65重量%のポリシロキサンを含み得る。一実施形態では、コーティング組成物はおよそ31重量%のポリシロキサンを含み得る。   According to various embodiments, suitable methoxy functional polysiloxanes include: DC-3074 and DC-3037 (commercially available from Dow Corning Corp. (Midland, MI)); GE SR191 and SY-550 (Wacker, located at Commercially available from Adrian, MI). Silanol functional polysiloxanes include, but are not limited to, Dow Corning DC840, Z6018, Q1-2530 and 6-2230 intermediates. According to various embodiments, the coating composition may comprise 20% to 80% by weight polysiloxane. In other embodiments, the coating composition may comprise 15% to 65% by weight polysiloxane. In one embodiment, the coating composition may include approximately 31% by weight polysiloxane.

本開示の実施形態のコーティングの形成に有用な好適なエポキシ樹脂としては、1分子あたり1つより多くの、一部の特定の実施形態では2つの1,2−エポキシ基を含む非芳香族エポキシ樹脂が挙げられ得る。本明細書で用いる場合、用語「エポキシド樹脂」および「エポキシ樹脂」は、互換的に用いている。特別な実施形態では、エポキシド樹脂は固形ではなく液状であり得、100〜5,000、他の実施形態では100〜2,000の範囲、さらに他の実施形態では100〜500のエポキシド換算重量を有し得、約2の反応性を有する。   Suitable epoxy resins useful for forming the coatings of embodiments of the present disclosure include non-aromatic epoxies that contain more than one per molecule, and in some specific embodiments, two 1,2-epoxy groups. Resins may be mentioned. As used herein, the terms “epoxide resin” and “epoxy resin” are used interchangeably. In a special embodiment, the epoxide resin can be liquid rather than solid, with an epoxide equivalent weight of 100-5,000, in other embodiments 100-2,000, and in other embodiments 100-500. And has a reactivity of about 2.

一部の特定の実施形態では、エポキシド樹脂は、非芳香族水素化シクロヘキサンジメタノールおよび水素化ビスフェノールA型エポキシド樹脂のジグリシジルエーテル、例えば、Eponex 1510、およびEponex 1513(水素化ビスフェノールA−エピクロロヒドリンエポキシ樹脂)(Shell Chemical(Houston,TX)から市販);Santolink LSE−120(Monsanto(Springfield,MA)から市販);Epodil 757(シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル)(Pacific Anchor(Allentown,PA)から市販);Araldite XUGY358およびPY327(Ciba Geigy(Hawthorne,NY)から市販);Epirez 505(Rhone−Poulenc(Lousiville,KY)から市販);Aroflint 393および607(Reichold(Pensacola,FL)から市販);ならびにERL4221(Union Carbide(Tarrytown,NY)から市販)であり得る。他の好適な非芳香族エポキシ樹脂としては、EP−4080E(脂環式エポキシ樹脂)(Adeka(日本)から市販);DER 732およびDER 736が挙げられ得る。特定の実施形態では、エポキシ樹脂はEP−4080Eであり得る。かかる非芳香族水素化エポキシド樹脂は、その約2という限定的な反応性のため所望され得、線状エポキシポリマーの形成を促進させ、架橋エポキシポリマーの形成を抑制する。特定の解釈に限定されることを意図しないが、硬化剤をエポキシド樹脂に添加することにより形成されて生成する線状エポキシポリマーが、少なくとも一部において、この組成物の耐候性の向上を担い得ると考えられる。   In some specific embodiments, the epoxide resin is a diglycidyl ether of non-aromatic hydrogenated cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A type epoxide resin, such as Eponex 1510, and Eponex 1513 (hydrogenated bisphenol A-epichloro Hydrine epoxy resin) (commercially available from Shell Chemical (Houston, TX)); Santolink LSE-120 (commercially available from Monsanto (Springfield, Mass.)); Araldite XUGY358 and PY327 (Ciba Geigy (Hawthorne, NY)) Epirez 505 (available from Rhone-Poulenc (Lousville, KY)); Aroflint 393 and 607 (available from Reichold (Pensacola, FL)); and ERL 4221 (available from Union Carbide (Tarrytown, NY)) . Other suitable non-aromatic epoxy resins may include EP-4080E (alicyclic epoxy resin) (commercially available from Adeka, Japan); DER 732 and DER 736. In a particular embodiment, the epoxy resin can be EP-4080E. Such non-aromatic hydrogenated epoxide resins may be desired due to their limited reactivity of about 2, which promotes the formation of linear epoxy polymers and inhibits the formation of crosslinked epoxy polymers. While not intending to be limited to a particular interpretation, linear epoxy polymers formed and formed by adding a curing agent to an epoxide resin can be responsible, at least in part, for improving the weather resistance of the composition. it is conceivable that.

種々の実施形態によれば、コーティング組成物は20%〜80重量%のエポキシド樹脂、他の実施形態では15%〜45重量%のエポキシド樹脂を含み得る。一実施形態によれば、コーティング組成物は約26重量%の非芳香族エポキシド樹脂を含み得る。   According to various embodiments, the coating composition may include 20% to 80% by weight epoxide resin, and in other embodiments 15% to 45% by weight epoxide resin. According to one embodiment, the coating composition may comprise about 26% by weight non-aromatic epoxide resin.

種々の実施形態のコーティング組成物には硬化系が含まれている。一部の特定の実施形態によれば、硬化系は、1つまたは複数のアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含み得る。他の実施形態では、硬化系は、少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンドを含み得、ここで、ブレンドは10重量%〜25重量%のアルコキシ含有量を有する。一部の特定の実施形態では、アルコキシ官能性アミノシランを含むブレンドまたは少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含むブレンドは、2.0〜2.8の範囲の平均アルコキシ官能基数を有し得る。他の実施形態では、アルコキシ官能性アミノシランのブレンドまたは少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含むブレンドは、2.2〜2.8の範囲の平均アルコキシ官能基数を有し得る。特定の実施形態では、硬化系によりコーティング組成物の5%〜40重量%、他の実施形態ではコーティング組成物の10%〜30重量%が構成され得る。一実施形態によれば、硬化系によりコーティング組成物の約14重量%が構成され得る。一部の特定の実施形態では、硬化系は、コーティング組成物においてアミン当量対エポキシド当量の比が0.7:1.0〜1.3:1.0となり、他の実施形態では、その比が0.95:1.00〜1.05:1.00となるのに十分な量で添加される。   Various embodiments of the coating composition include a curing system. According to some particular embodiments, the curing system may include a blend of one or more alkoxy functional amino silanes. In other embodiments, the curing system can include a blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin, where the blend has an alkoxy content of 10 wt% to 25 wt%. Have In some specific embodiments, the blend comprising an alkoxy functional amino silane or the blend comprising at least one trialkoxy functional amino silane and at least one amino functional polysiloxane resin ranges from 2.0 to 2.8. It can have an average number of alkoxy functional groups. In other embodiments, a blend of alkoxy-functional aminosilanes or a blend comprising at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin has an average alkoxy functionality in the range of 2.2 to 2.8. Can have. In certain embodiments, the curing system may comprise 5% to 40% by weight of the coating composition, and in other embodiments 10% to 30% by weight of the coating composition. According to one embodiment, the curing system may constitute about 14% by weight of the coating composition. In some specific embodiments, the curing system has a ratio of amine equivalents to epoxide equivalents in the coating composition of 0.7: 1.0 to 1.3: 1.0, and in other embodiments, the ratio Is added in an amount sufficient to be 0.95: 1.00 to 1.05: 1.00.

一実施形態では、アルコキシ官能性アミノシランのブレンドは少なくとも1つのジアルコキシ官能性アミノシランを含み得、ブレンドが約2.0の平均アルコキシ官能基数を有する。このような実施形態によれば、少なくとも1つのジアルコキシ官能性アミノシランは構造:

Figure 0006204508
を有し得る。このジアルコキシ官能性アミノシランの構造によれば、Rは、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルおよびシクロアルキル原子団からなる群より独立して選択される二官能性の有機原子団であり得、アルキル、アリール、シクロアルキルおよびアルコキシ基の各々は6個までの炭素原子を含み、各RおよびRは独立して、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され得、ここで、RおよびR基のアルキル、アリール、シクロアルキルおよびアルコキシ基の各々は6個までの炭素原子を含む。特定の実施形態によれば、各RおよびR基は独立して(C〜C)アルキル基から選択され得、各Rは独立して、(C〜C)アルキル基および(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル基から選択される。例えば、好適なジアルコキシ官能性アミノシランとしては、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジエトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−アミノエチル−3−アミノイソブチル−メチルジメトキシシラン、およびアミノネオヘキシルメチルジメトキシシランが挙げられ得る。好適な市販のジアルコキシ官能性アミノシランの例としては、DYNASYLAN(登録商標)1505(81.57のアミン換算重量を有するアミノプロピルメチルジメトキシシラン(Evonik Degussa Corp.(USA)から市販))およびSILQUEST(登録商標)A−2639(102.7のアミン換算重量を有するアミノネオヘキシルメチルジメトキシシラン(Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販))、およびSILQUEST(登録商標)A−2120(N−ベータ−(アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン)が挙げられる。 In one embodiment, the blend of alkoxy functional amino silanes can include at least one dialkoxy functional amino silane, the blend having an average number of alkoxy functional groups of about 2.0. According to such an embodiment, the at least one dialkoxy-functional aminosilane has the structure:
Figure 0006204508
Can have. According to this dialkoxy-functional aminosilane structure, R 5 is a difunctional organic atom independently selected from the group consisting of aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl and cycloalkyl groups. Each of the alkyl, aryl, cycloalkyl and alkoxy groups contains up to 6 carbon atoms, and each R 6 and R 7 is independently from an alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl group Wherein each of the alkyl, aryl, cycloalkyl and alkoxy groups of the R 6 and R 7 groups contains up to 6 carbon atoms. According to certain embodiments, each R 6 and R 7 group can be independently selected from a (C 1 -C 6 ) alkyl group, and each R 5 is independently a (C 1 -C 6 ) alkyl group. And a (C 1 -C 6 ) alkylamino (C 1 -C 6 ) alkyl group. For example, suitable dialkoxy-functional aminosilanes include aminopropylmethyldimethoxysilane, aminopropylethyldimethoxysilane, aminopropylethyldiethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- Mention may be made of aminoethyl-3-aminoisobutyl-methyldimethoxysilane and aminoneohexylmethyldimethoxysilane. Examples of suitable commercially available dialkoxy-functional aminosilanes include DYNASYLAN® 1505 (aminopropylmethyldimethoxysilane having an amine equivalent weight of 81.57 (commercially available from Evonik Degussa Corp. (USA))) and SILQUEST ( A-2639 (aminoneohexylmethyldimethoxysilane (commercially available from Crompton OSi Specialties (South Charleston, WV)) with an amine equivalent weight of 102.7) and SILQUEST A-2120 (N-beta) -(Aminoethyl) -gamma-aminopropylmethyldimethoxysilane).

他の実施形態によれば、硬化系は、少なくとも1つのジアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含み得る。このような実施形態によれば、硬化系ブレンドは、2.2〜2.8、一部の特定の実施形態では2.28〜2.73の範囲の平均アルコキシ官能基数を有し得る。本明細書に記載の種々の実施形態における使用のための好適なジアルコキシ官能性アミノシランは構造:

Figure 0006204508
を有し得、本明細書に記載の種々の実施形態における使用のための好適なトリアルコキシ官能性アミノシランは構造:
Figure 0006204508
を有し得る。このジアルコキシ官能性アミノシランおよびトリアルコキシ官能性アミノシランの構造によれば、Rは、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルおよびシクロアルキル原子団からなる群より独立して選択される二官能性の有機原子団であり得、アルキル、アリール、シクロアルキルおよびアルコキシ基の各々は6個までの炭素原子を含み、各RおよびRは独立して、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され得、ここで、RおよびR基のアルキル、アリール、シクロアルキルおよびアルコキシ基の各々は6個までの炭素原子を含む。特定の実施形態によれば、各RおよびR基は独立して(C〜C)アルキル基から選択され得、各Rは独立して、(C〜C)アルキル基および(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル基から選択される。好適なジアルコキシ官能性アミノシランは本明細書に記載する。好適なトリアルコキシ官能性アミノシランとしては、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル(propy)トリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、3−(3−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、2−アミノエチル−3−アミノプロピル−トリス−2−エチルヘキソキシシラン、N−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、およびトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランが挙げられ得る。好適な市販のジアルコキシ官能性アミノシランの例としては、SILQUEST(登録商標)A−1100(89.7のアミン換算重量を有するアミノプロピルトリメトキシシラン)、SILQUEST(登録商標)A−1110(111のアミン換算重量を有するアミノプロピルトリエトキシシラン)、SILQUEST(登録商標)A−1120(N−ベータ−(アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン)、およびSILQUEST(登録商標)A−1637(Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販)が挙げられる。他の好適なトリアルコキシ官能性アミノシランとしては、米国特許第7,459,515号の第10欄、38〜65行目(引用により本明細書に組み込まれる)に示されたものが挙げられる。 According to other embodiments, the curing system may include a blend of at least one dialkoxy functional aminosilane and at least one trialkoxy functional aminosilane. According to such embodiments, the curable blend may have an average number of alkoxy functional groups ranging from 2.2 to 2.8, and in some specific embodiments from 2.28 to 2.73. Suitable dialkoxy-functional aminosilanes for use in the various embodiments described herein have the structure:
Figure 0006204508
A suitable trialkoxy-functional aminosilane for use in the various embodiments described herein can have the structure:
Figure 0006204508
Can have. According to this dialkoxy-functional aminosilane and trialkoxy-functional aminosilane structure, R 5 is independently selected from the group consisting of aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl, and cycloalkyl groups. Can be difunctional organic groups, each of the alkyl, aryl, cycloalkyl and alkoxy groups containing up to 6 carbon atoms, each R 6 and R 7 being independently alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl Or it may be selected from hydroxyalkoxyalkyl groups, wherein each of the alkyl, aryl, cycloalkyl and alkoxy groups of the R 6 and R 7 groups contains up to 6 carbon atoms. According to certain embodiments, each R 6 and R 7 group can be independently selected from a (C 1 -C 6 ) alkyl group, and each R 5 is independently a (C 1 -C 6 ) alkyl group. And a (C 1 -C 6 ) alkylamino (C 1 -C 6 ) alkyl group. Suitable dialkoxy-functional aminosilanes are described herein. Suitable trialkoxy functional aminosilanes include aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminopropyltripropoxysilane, aminonehexyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyl (propy). ) Trimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine, 3- (3-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, Aminoethylaminomethylphenyltrimethoxysilane, 2-aminoethyl-3-aminopropyl-tris-2-ethylhexoxysilane, N-aminohexylaminopropyltrimethoxysilane, and Scan aminopropyl tris methoxyethoxy silane may be cited. Examples of suitable commercially available dialkoxy-functional aminosilanes include SILQUEST® A-1100 (aminopropyltrimethoxysilane having an amine equivalent weight of 89.7), SILQUEST® A-1110 (111 Aminopropyltriethoxysilane with amine equivalent weight), SILQUEST® A-1120 (N-beta- (aminoethyl) -gamma-aminopropyltrimethoxysilane), and SILQUEST® A-1637 (Crompon) OSI Specialties (commercially available from South Charleston, WV). Other suitable trialkoxy functional aminosilanes include those shown in US Pat. No. 7,459,515 at column 10, lines 38-65 (incorporated herein by reference).

硬化系が少なくとも1つのジアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含む実施形態によれば、アミノシランを、所望の平均アルコキシ官能基数が得られる比率で一緒に混合する。少なくとも1つのジアルコキシ官能性アミノシランは2.0の平均アルコキシ官能基数を有し、少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランは3.0の平均アルコキシ官能基数を有し、アルコキシアミノシランのブレンドは、2.2〜2.8の範囲の平均アルコキシ官能基数を有する。例えば、ブレンドは、ブレンドのアミノシランの総重量に対して20%〜80重量%のジアルコキシ官能性アミノシランおよび80%〜20重量%のトリアルコキシ官能性アミノシランを含み得る。他の実施形態では、ブレンドは、ブレンドのアミノシランの総重量に対して27%〜73重量%のジアルコキシ官能性アミノシランおよび72%〜28重量%のトリアルコキシ官能性アミノシランを含み得る。   According to embodiments in which the curing system comprises a blend of at least one dialkoxy functional aminosilane and at least one trialkoxy functional aminosilane, the aminosilanes are mixed together in a ratio that provides the desired average number of alkoxy functional groups. At least one dialkoxy-functional aminosilane has an average alkoxy functionality of 2.0, at least one trialkoxy-functional aminosilane has an average alkoxy functionality of 3.0, and the blend of alkoxyaminosilanes is 2. Having an average number of alkoxy functional groups in the range of 2 to 2.8. For example, the blend may comprise 20% to 80% by weight dialkoxy functional aminosilane and 80% to 20% by weight trialkoxy functional aminosilane based on the total weight of aminosilanes in the blend. In other embodiments, the blend may comprise 27% to 73% by weight dialkoxy functional aminosilane and 72% to 28% by weight trialkoxy functional aminosilane, based on the total weight of the aminosilanes in the blend.

他の実施形態では、硬化系は、少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含み得る。このような実施形態の硬化系によれば、少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランは本明細書に示したような構造を有し得る。アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は一般構造

Figure 0006204508
を有し得る。このアミノ官能性ポリシロキサン樹脂の構造によれば、各Rは、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルおよびシクロアルキル原子団からなる群より独立して選択される二官能性の有機原子団であり得、各Rは独立して、アリール、フェニル、(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシ、および−OSi(RNHからなる群より選択され得る。ポリシロキサンは、ブレンドが112〜250の範囲のアミン換算重量を有するようにmが選択された構造を有し得る。種々の実施形態において、硬化系は、10%から25重量%のアルコキシ含有量(アルコキシwt%)を有することになる。一部の特定の実施形態では、硬化系ブレンドは2.2〜2.8、一部の特定の実施形態では2.26〜2.78の範囲の平均アルコキシ官能部を有し得る。特定の実施形態では、Rは、フェニル、メチル、メトキシ、−OSi(RNH基およびその任意の混合物から選択され得る。特定の実施形態では、アミノ官能性ポリシロキサン樹脂はRにメチル、フェニルおよび−OSi(RNH基の置換を含み得る。例えば、一実施形態によれば、アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、230〜255グラム/NHのアミン換算重量を有するアミノ官能性メチルフェニルシリコーン樹脂であるSILRES(登録商標)HP2000(Wacker Chemical Corporation(Adrian,Michigan)から市販)であり得る。特定の実施形態では、アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、250〜270グラム/NHのアミン当量を有する軟質アミノ官能性フェニルメチルシリコーン樹脂(CAS No.1242619−23−3)であるDOW CORNING(登録商標)3055樹脂(Dow Corning Corp.(Midland,Michigan)から市販)であり得る。また、Rにメチル置換およびフェニル置換を有する他の市販または専売のアミノ官能性ポリシロキサン樹脂も硬化系の種々の実施形態に適し得る。一部の特定の実施形態では、少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランとアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含む硬化系は、15%〜85重量%のトリアルコキシ官能性アミノシランおよび85%〜15%のアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含み得る。特定の実施形態では、硬化系は、70%〜85%のトリアルコキシ官能性アミノシランおよび15%〜30%のアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含み得る。 In other embodiments, the curing system can include at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin. According to the curing system of such an embodiment, the at least one trialkoxy-functional aminosilane can have a structure as shown herein. Amino-functional polysiloxane resin has a general structure
Figure 0006204508
Can have. According to the structure of this aminofunctional polysiloxane resin, each R 8 is a bifunctional group independently selected from the group consisting of aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl and cycloalkyl groups. Each R 9 can independently be an aryl, phenyl, (C 1 -C 4 ) alkyl, (C 1 -C 4 ) alkoxy, and —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH 2. Can be selected from the group consisting of The polysiloxane may have a structure where m is selected such that the blend has an amine equivalent weight in the range of 112-250. In various embodiments, the curing system will have an alkoxy content (alkoxy wt%) of 10% to 25% by weight. In some specific embodiments, the curable blend may have an average alkoxy functionality ranging from 2.2 to 2.8, and in some specific embodiments from 2.26 to 2.78. In certain embodiments, R 9 can be selected from phenyl, methyl, methoxy, —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH 2 groups and any mixtures thereof. In certain embodiments, the amino-functional polysiloxane resin may include substitution of methyl, phenyl and -OSi (R 9) 2 R 8 NH 2 group in R 9. For example, according to one embodiment, the aminofunctional polysiloxane resin is SILRES® HP2000 (Wacker Chemical Corporation (Adrian), an aminofunctional methylphenylsilicone resin having an amine equivalent weight of 230-255 grams / NH. , Commercially available from Michigan). In a particular embodiment, the aminofunctional polysiloxane resin is DOW CORNING®, which is a soft aminofunctional phenylmethylsilicone resin (CAS No. 1242619-23-3) having an amine equivalent weight of 250-270 grams / NH. ) 3055 resin (commercially available from Dow Corning Corp. (Midland, Michigan)). Also other commercially available or proprietary amino functional polysiloxane resins having methyl and phenyl substitution at R 9 may be suitable for various embodiments of the curing system. In some specific embodiments, the curing system comprising at least one trialkoxy functional aminosilane and an aminofunctional polysiloxane resin comprises 15% to 85% by weight trialkoxy functional aminosilane and 85% to 15% amino. A functional polysiloxane resin may be included. In certain embodiments, the curing system may comprise 70% to 85% trialkoxy-functional aminosilane and 15% to 30% amino-functional polysiloxane resin.

一部の特定の実施形態では、少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、式中の各Rには独立して、(C〜C)アルキル基、フェニル基、(C〜C)アルコキシ基および−OSi(RNHが包含され得る構造を有し得る。特定の実施形態では、少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、式中のRが70%より多くのフェニル基の置換、30%未満の(C〜C)アルキル基の置換および2.0%未満の(C〜C)アルコキシ基の置換ならびに、特定の実施形態では0.5%未満の(C〜C)アルコキシ基の置換を含む構造を有し得る。特別な実施形態では、少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂はアミノ官能性フェニルメチルポリシロキサン樹脂、例えば限定されないが、SILRES(登録商標)HP2000またはDOW CORNING(登録商標)3055であり得る。特定の実施形態では、後者の少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂は230〜280g/NH、他の実施形態では240〜280g/NH、さらには250〜270g/NHのアミン換算重量を有し得る。 In some specific embodiments, the at least one aminofunctional polysiloxane resin is independently a (C 1 -C 4 ) alkyl group, phenyl group, (C 1 -C) for each R 9 in the formula. 4 ) It may have a structure that can include an alkoxy group and —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH 2 . In certain embodiments, the at least one aminofunctional polysiloxane resin has a substitution of phenyl groups in which R 9 is greater than 70%, less than 30% (C 1 -C 4 ) alkyl groups and 2 It may have a structure comprising less than 0.0% (C 1 -C 4 ) alkoxy group substitution, and in certain embodiments less than 0.5% (C 1 -C 4 ) alkoxy group substitution. In particular embodiments, the at least one aminofunctional polysiloxane resin can be an aminofunctional phenylmethylpolysiloxane resin, such as, but not limited to, SILRES® HP2000 or DOW CORNING® 3055. In certain embodiments, the latter at least one aminofunctional polysiloxane resin may have an amine equivalent weight of 230-280 g / NH, in other embodiments 240-280 g / NH, or even 250-270 g / NH. .

特定の実施形態の硬化系には、さらに硬化促進剤が含まれ得る。硬化促進剤は、1つまたは複数の金属を含む有機金属触媒の形態の金属触媒であり得る。少なくとも1つの有機金属触媒を含む硬化促進剤は、広い温度範囲においてコーティング組成物を保護膜コーティングにする硬化速度をさらに加速させる目的のために有用であり得る。コーティング組成物の周囲温度での硬化が必要とされる一部の特定の使用では、有機金属触媒の硬化促進剤により周囲温度での硬化速度の加速がもたらされ得る。好適な硬化促進剤としては、亜鉛、マンガン、ジルコニウム、チタン、コバルト、鉄、鉛、ビスマスまたはスズから選択される金属を含み、式

Figure 0006204508
を有する少なくとも1つの金属触媒が挙げられ得る。式中、「Me」は金属であり、R10およびR11は独立して、アシル基、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基から選択され得、アシル、アルキル、アリールおよびアルコキシ基は各々、12個までの炭素原子を有し得る。R12およびR13は、R10およびR11について示した基から、または無機原子、例えば、ハロゲン、イオウもしくは酸素から選択され得る。特定の実施形態では、R10、R11、R12およびR13基は、ブチル、酢酸基、ラウリン酸基、オクタン酸基、ネオデカン酸基またはナフタン酸基から選択され得る。特定の実施形態では、硬化促進剤は、有機金属スズ触媒またはチタン触媒、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジアセチルジアセトネート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジアセテート、またはオルガノチタネートなどであり得る。一部の特定の実施形態では、硬化系は、硬化系の総重量に対して10重量%までの硬化促進剤、他の実施形態では0.02%〜7重量%の硬化促進剤を含み得る。 Certain embodiments of the curing system may further include a curing accelerator. The cure accelerator can be a metal catalyst in the form of an organometallic catalyst comprising one or more metals. A cure accelerator comprising at least one organometallic catalyst may be useful for the purpose of further accelerating the cure rate that makes the coating composition a protective coating over a wide temperature range. In some specific uses where curing of the coating composition is required at ambient temperatures, organometallic catalyzed curing accelerators can provide an accelerated cure rate at ambient temperatures. Suitable curing accelerators include metals selected from zinc, manganese, zirconium, titanium, cobalt, iron, lead, bismuth or tin, and the formula
Figure 0006204508
There may be mentioned at least one metal catalyst having Wherein “Me” is a metal and R 10 and R 11 may be independently selected from an acyl group, an alkyl group, an aryl group, or an alkoxy group, each having 12 acyl, alkyl, aryl, and alkoxy groups. Can have up to carbon atoms. R 12 and R 13 may be selected from the groups indicated for R 10 and R 11 or from inorganic atoms such as halogen, sulfur or oxygen. In certain embodiments, the R 10 , R 11 , R 12 and R 13 groups can be selected from butyl, acetic acid groups, lauric acid groups, octanoic acid groups, neodecanoic acid groups or naphthenic acid groups. In certain embodiments, the cure accelerator can be an organometallic tin catalyst or a titanium catalyst, such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin diacetyldiacetate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin diacetate, or organotitanate. . In some specific embodiments, the curing system may include up to 10% by weight of the curing accelerator, in other embodiments 0.02% to 7% by weight of the curing accelerator, based on the total weight of the curing system. .

本開示のエポキシポリシロキサンコーティング組成物において、樹脂成分に対する硬化系の割合は広い範囲にわたって種々であり得る。コーティング組成物は、本明細書に記載の一実施形態によれば、20%〜80重量%のポリシロキサン、20%〜80重量%の非芳香族エポキシ樹脂および5%〜40重量%の硬化系を含み得る。   In the epoxy polysiloxane coating composition of the present disclosure, the ratio of the curing system to the resin component can vary over a wide range. The coating composition, according to one embodiment described herein, is 20% to 80% by weight polysiloxane, 20% to 80% by weight non-aromatic epoxy resin and 5% to 40% by weight curing system. Can be included.

特定の実施形態では、本開示のコーティング組成物には、さらに軟質エポキシ樹脂、例えば、ヒマシ油のグリシジルエーテルを主体とする軟質樹脂CAS No.74398−71−3が含まれ得る。例えば、一部の特定の実施形態では、軟質エポキシ樹脂は、200〜1,000のエポキシド当量を有するヒマシ油のグリシジルエーテルであり得る。好適なヒマシ油のグリシジルエーテルの例としては、限定されないが、200〜500のエポキシド当量を有するヒマシ油ポリグリシジルエーテルであるHeloxy(商標)505(Momentive Specialty Chemicals(Columbus,OH)から市販)ならびにCAS No.74398−71−3の他の市販のヒマシ油ポリグリシジルエーテルが挙げられる。他の好適な軟質エポキシ樹脂としては、Erisys GE−22 シクロヘキサンジメタノールのジグリシジルエーテル、Erisys GE−36 ポリオキシプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、Erisys GE−60 ソルビトールグリシジルエーテル(ErisysラインのジグリシジルエーテルはCVC Specialty Chemicals(Moorestown,NJ)から市販されている)およびCoatOSil 2810 ジ−エポキシ官能性ポリジメチルシロキサン(Momentive Specialty Chemicals(Columbus,OH)から市販)が挙げられ得る。軟質エポキシ樹脂はコーティング組成物に含められ得、その場合、コーティング組成物には15重量%までの軟質エポキシ樹脂が含められる。他の実施形態では、コーティング組成物は2%〜15重量%の軟質エポキシ樹脂、またはさらには5%〜15重量%の軟質エポキシ樹脂を含み得る。 In certain embodiments, the coating composition of the present disclosure further includes a soft epoxy resin, for example, a soft resin CAS No. 2 based on glycidyl ether of castor oil. 74398-71-3 may be included. For example, in some specific embodiments, the soft epoxy resin can be a glycidyl ether of castor oil having an epoxide equivalent weight of 200 to 1,000. Examples of suitable glycidyl ethers of castor oil include, but are not limited to, Heloxy ™ 505 (available from Momentive Specialty Chemicals (Columbus, OH)), a castor oil polyglycidyl ether having an epoxide equivalent weight of 200-500, and CAS. No. Other commercially available castor oil polyglycidyl ethers at 74398-71-3. Other suitable soft epoxy resins include Erisys GE-22 cycloglycan dimethanol diglycidyl ether, Erisys GE-36 polyoxypropylene glycol diglycidyl ether, Erisys GE-60 sorbitol glycidyl ether (Erisys line diglycidyl ether is CVC Specialty Chemicals (commercially available from Moorestown, NJ) and CoatOSil * 2810 di-epoxy functional polydimethylsiloxane (commercially available from Momentive Specialty Chemicals (Columbus, OH)). Soft epoxy resins can be included in the coating composition, in which case the coating composition includes up to 15% by weight of the soft epoxy resin. In other embodiments, the coating composition may comprise 2% to 15% by weight soft epoxy resin, or even 5% to 15% by weight soft epoxy resin.

一部の特定の実施形態によれば、コーティング組成物には任意選択で、1つまたはスク数のオルガノオキシシランが含められ得る。一部の特定の実施形態で使用される任意選択のオルガノオキシシランに関して、オルガノオキシシランは、一般式:

Figure 0006204508
を有し得る。式中、R10は、6個までの炭素原子を含むアルキルもしくはシクロアルキル基または10個までの炭素原子を含むアリール基から選択され得る。R11は独立して、6個までの炭素原子を含むアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルキル(alky)オキシアルキル基 から選択される。一実施形態では、R11には、例えば、オルガノオキシシランの急速な加水分解(この反応は加水分解のアルコール類似体生成物の気化によって駆動され得る)を助長するために6個までの炭素原子を有する基が包含され得る。限定されることを意図しないが、6個より多くの炭素原子を有するR11基では、各アルコール類似体の比較的低い揮発性のため、オルガノオキシシランの加水分解が障害されることがあり得ると考えられる。オルガノオキシシランを含む特定の実施形態では、シランはトリアルコキシシラン、例えば、Union CarbideのA−163(メチルトリメトキシシラン)、A−162およびA−137ならびにDow CorningのZ6070およびZ6124であり得る。オルガノオキシシランを含み得る実施形態によれば、コーティング組成物は1%〜10重量%のオルガノオキシシランを含み得る。一実施形態では、コーティング組成物は任意選択で、0.1%〜10重量%のオルガノオキシシランまたはさらには0.7%〜5重量%のオルガノオキシシランを含み得る。 According to some specific embodiments, the coating composition can optionally include one or a number of organooxysilanes. For the optional organooxysilane used in some specific embodiments, the organooxysilane has the general formula:
Figure 0006204508
Can have. Wherein R 10 may be selected from alkyl or cycloalkyl groups containing up to 6 carbon atoms or aryl groups containing up to 10 carbon atoms. R 11 is independently selected from alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkyl (alkyl) oxyalkyl groups containing up to 6 carbon atoms. In one embodiment, R 11 includes, for example, up to 6 carbon atoms to facilitate rapid hydrolysis of the organooxysilane (this reaction can be driven by vaporization of the alcohol analog product of hydrolysis). Groups having can be included. Without intending to be limited, R 11 groups having more than 6 carbon atoms can interfere with the hydrolysis of organooxysilanes due to the relatively low volatility of each alcohol analog. it is conceivable that. In certain embodiments comprising an organooxysilane, the silane can be a trialkoxysilane, for example, Union Carbide A-163 (methyltrimethoxysilane), A-162 and A-137, and Dow Corning Z6070 and Z6124. According to embodiments that may include an organooxysilane, the coating composition may include 1% to 10% by weight organooxysilane. In one embodiment, the coating composition may optionally comprise 0.1% to 10% by weight organooxysilane or even 0.7% to 5% by weight organooxysilane.

種々の実施形態によれば、コーティング組成物に1つまたは複数の他の成分、例えば限定されないが、モノ−およびジ−エポキシド、腐食防止剤、水分捕捉剤、顔料、骨材、レオロジー調整剤、可塑剤、消泡剤、接着促進剤、懸濁剤、チキソトロープ剤、触媒、顔料湿潤剤、ビチューメン系およびアスファルト系体質顔料、沈降防止剤、希釈剤、UV光安定剤、脱気剤、分散助剤、溶媒、界面活性剤、またはその任意の混合物などを含めてもよい。樹脂コーティング組成物の技術分野の当業者であれば、本明細書に記載の開示内容の種々の実施形態の範囲内で、他の一般的な成分がコーティング組成物に組み込まれ得ることが理解され得よう。特定の実施形態では、エポキシポリシロキサンコーティング組成物には10重量%までのかかる成分が含まれ得る。   According to various embodiments, one or more other components in the coating composition, such as, but not limited to, mono- and di-epoxides, corrosion inhibitors, moisture scavengers, pigments, aggregates, rheology modifiers, Plasticizer, antifoaming agent, adhesion promoter, suspending agent, thixotropic agent, catalyst, pigment wetting agent, bitumen and asphalt extender pigment, anti-settling agent, diluent, UV light stabilizer, degassing agent, dispersion aid Agents, solvents, surfactants, or any mixture thereof may be included. Those skilled in the art of resin coating compositions will appreciate that other common ingredients can be incorporated into the coating composition within the scope of the various embodiments of the disclosure described herein. Let's get it. In certain embodiments, the epoxy polysiloxane coating composition can include up to 10% by weight of such components.

一部の特定の実施形態では、コーティング組成物には、さらに1つまたは複数の腐食防止剤が含められ得る。好適な腐食防止剤の例としては、限定されないが、リン酸亜鉛系腐食防止剤、例えば、微粉化HALOX(登録商標)SZP−391、HALOX(登録商標)430 リン酸カルシウム、HALOX(登録商標)ZP リン酸亜鉛、HALOX(登録商標)SW−111 リンケイ酸ストロンチウム、HALOX(登録商標)720 混合型金属ホスホル−カーボネート、ならびにHALOX(登録商標)550および650 専売有機系腐食防止剤(Halox(Hammond,IN)から市販)が挙げられる。他の好適な腐食防止剤としては、HEUCOPHOS(登録商標)ZPA 亜鉛アルミニウムリン酸塩およびHEUCOPHOS(登録商標)ZMP 亜鉛モリブデンリン酸塩(Heucotech Ltd(Fairless Hills,PA)から市販)が挙げられ得る。腐食防止剤はコーティング組成物中に1%〜7重量%の量で含められ得る。種々の実施形態のコーティング組成物には、さらに1つまたは複数の光安定剤、例えば、液状ヒンダードアミン系光安定剤(「HALS」)またはUV光安定剤が含められ得る。好適なHALSの例としては、例えば、TINUVIN(登録商標)HALS化合物、例えば、TINUVIN(登録商標)292、TINUVIN(登録商標)123、TINUVIN(登録商標)622、TINUVIN(登録商標)783、TINUVIN(登録商標)770(BASF(Ludwigshafen,Germany)から市販)が挙げられる。好適なUV光安定剤の例としては、例えば、CYASORB(登録商標)光安定剤、例えば、CYASORB(登録商標)UV−1164L(2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−イソオクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン)、(Cytec Industries(Woodland Park,NJ)から市販)ならびにTINUVIN(登録商標)1130およびTINUVIN(登録商標)328(BASF(Ludwigshafen,Germany)から市販)が挙げられる。1つまたは複数の光安定剤はコーティング組成物中に0.25%〜4.0重量%の量で含められ得る。   In some specific embodiments, the coating composition may further include one or more corrosion inhibitors. Examples of suitable corrosion inhibitors include, but are not limited to, zinc phosphate based corrosion inhibitors such as micronized HALOX® SZP-391, HALOX® 430 calcium phosphate, HALOX® ZP phosphorus Zinc oxide, HALOX® SW-111 strontium phosphosilicate, HALOX® 720 mixed metal phosphor-carbonate, and HALOX® 550 and 650 proprietary organic corrosion inhibitors (Halox (Hammond, IN)) Commercially available). Other suitable corrosion inhibitors may include HEUCOPHOS® ZPA zinc aluminum phosphate and HEUCOPHOS® ZMP zinc molybdenum phosphate (commercially available from Heukotech Ltd (Fairless Hills, PA)). Corrosion inhibitors can be included in the coating composition in amounts of 1% to 7% by weight. Various embodiments of the coating composition may further include one or more light stabilizers, such as liquid hindered amine light stabilizers (“HALS”) or UV light stabilizers. Examples of suitable HALS include, for example, TINUVIN® HALS compounds such as TINUVIN® 292, TINUVIN® 123, TINUVIN® 622, TINUVIN® 783, TINUVIN ( Registered trademark) 770 (commercially available from BASF (Ludwigshafen, Germany)). Examples of suitable UV light stabilizers include, for example, CYASORB® light stabilizers such as CYASORB® UV-1164L (2,4-bis (2,4-dimethylphenyl) -6- ( 2-hydroxy-4-isooctyloxyphenyl) -1,3,5-triazine) (commercially available from Cytec Industries (Woodland Park, NJ)) and TINUVIN® 1130 and TINUVIN® 328 (BASF ( Commercially available from Ludwigshafen, Germany). One or more light stabilizers may be included in the coating composition in an amount of 0.25% to 4.0% by weight.

一部の特定の実施形態のコーティング組成物のための好適な顔料は、有機または無機の着色顔料から選択され得、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、ランプブラック、酸化亜鉛、天然および合成の弁柄、鉄黄、酸化鉄粉および鉄黒、トルイジンおよびベンジジンイエロー、フタロシアニンブルーおよびグリーン、ならびにカルバゾールバイオレット、ならびに体質顔料、例えば、摩砕および結晶性シリカ、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、雲母、雲母状酸化鉄、炭酸カルシウム、亜鉛粉末、アルミニウムおよびケイ酸アルミニウム、石膏、長石などが挙げられ得る。組成物を形成するために使用され得る顔料の量は具体的な組成物の用途に応じて種々であることは理解されようし、透明な組成物が所望される場合はゼロである場合もあり得る。種々の実施形態において、エポキシポリシロキサン組成物は、50重量パーセントまでの微細粒径の顔料および/または骨材を含み得る。一部の実施形態では、50重量パーセントより多くの微細粒径の顔料および/または骨材成分の使用により、塗布するにはあまりにも粘性であり得る組成物が作製され得る。最終組成物中に50%より多くの顔料または骨材を有することが望ましい一部の特定の組成物、例えば、80%までの顔料/骨材を含み得る乾燥膜またはフローリング用組成物中に90%までの亜鉛を含む亜鉛高含有プライマーでは、顔料または骨材は第3成分として別個にパッケージングされ得る。具体的な最終用途にもよるが、一部の特定の実施形態のコーティング組成物は20%〜35重量%の微細粒径の骨材および/または顔料を含み得る。   Suitable pigments for coating compositions of some specific embodiments may be selected from organic or inorganic colored pigments, such as titanium dioxide, carbon black, lamp black, zinc oxide, natural and synthetic petals , Iron yellow, iron oxide powder and iron black, toluidine and benzidine yellow, phthalocyanine blue and green, and carbazole violet, and extender pigments such as ground and crystalline silica, barium sulfate, magnesium silicate, calcium silicate, mica And mica-like iron oxide, calcium carbonate, zinc powder, aluminum and aluminum silicate, gypsum, feldspar and the like. It will be appreciated that the amount of pigment that can be used to form the composition will vary depending on the particular composition application, and may be zero if a transparent composition is desired. obtain. In various embodiments, the epoxy polysiloxane composition can include up to 50 weight percent of fine particle size pigments and / or aggregates. In some embodiments, the use of greater than 50 weight percent fine particle size pigments and / or aggregate components can create compositions that may be too viscous to apply. Some specific compositions where it is desirable to have more than 50% pigment or aggregate in the final composition, such as 90 in a dry film or flooring composition that may contain up to 80% pigment / aggregate. For zinc-rich primers containing up to% zinc, the pigment or aggregate can be packaged separately as a third component. Depending on the specific end use, the coating composition of some specific embodiments may comprise 20% to 35% by weight of fine particle size aggregate and / or pigment.

顔料および/または骨材成分は、典型的には樹脂成分のエポキシ樹脂部分に、例えば、Cowlesミキサーを用いて少なくとも3のHegman摩砕度まで分散させることにより添加され得るか、あるいはまた、ボールミル処理またはサンドミル処理で同じ摩砕度にした後、ポリシロキサン成分を添加してもよい。一部の特定の実施形態では、微細粒径の顔料または骨材および分散または3 Hegman摩砕度までのミリングの選択により、混合樹脂および硬化成分の慣用的なエア、エアアシストエアレス、エアレス静電塗装機器での微粒化が可能になり、塗布後、平滑で均一な表面外観がもたらされ得る。   The pigment and / or aggregate component can typically be added to the epoxy resin portion of the resin component by dispersing, for example, using a Cowles mixer to at least 3 Hegman grinds, or alternatively ball milling. Alternatively, the polysiloxane component may be added after achieving the same degree of grinding by sand mill treatment. In some specific embodiments, the choice of fine particle size pigments or aggregates and dispersion or milling to 3 Hegman friability allows conventional air, air assisted airless, airless electrostatic of mixed resin and cured components. Atomization in painting equipment is possible, and after application, a smooth and uniform surface appearance can be provided.

本開示の種々の実施形態のエポキシ−ポリシロキサン組成物は、慣用的なエア、エアレス、エアアシストエアレス静電塗装機器、刷毛またはローラーでの塗布のために配合され得る。一部の特定の実施形態の組成物は、スチール、めっき、アルミニウム、コンクリートおよび他の基材の保護コーティングとして、25マイクロメートル〜2ミリメートルの範囲の乾燥膜厚で使用され得る。したがって、本開示の組成物の形成に有用な顔料または骨材成分は、例えば限定されないが、少なくとも90重量%が325メッシュU.S.シーブサイズより大きいものである微細粒径の材料から選択され得る。   The epoxy-polysiloxane compositions of various embodiments of the present disclosure can be formulated for application with conventional air, airless, air-assisted airless electrostatic coating equipment, brushes or rollers. The composition of some specific embodiments can be used in dry film thicknesses ranging from 25 micrometers to 2 millimeters as protective coatings on steel, plating, aluminum, concrete and other substrates. Thus, pigments or aggregate components useful in forming the compositions of the present disclosure include, but are not limited to, at least 90% by weight of 325 mesh US. S. It can be selected from fine particle size materials that are larger than the sieve size.

種々の実施形態において、本発明のコーティング組成物に水を含めてもよく、水は、ポリシロキサンの加水分解とその後のシラノールの縮合の両方がもたらされるのに十分な量で存在させ得る。水の非限定的な供給源としては、大気中の湿気および顔料または骨材材料に吸着された水分が挙げられ得る。例えば、周囲条件(乾燥環境でのコーティング組成物およびフローリング用組成物の使用など)に応じて硬化を加速させるために、さらなる水を添加してもよい。一部の特定の実施形態のエポキシ−ポリシロキサン組成物には、加水分解を助長させるために化学量論量までの水が含まれ得る。水の添加なしで調製される組成物には、加水分解反応および縮合反応に必要とされる量の水分が含まれていない場合があり得、したがって、紫外、腐食および化学薬品に対する抵抗性の度合いが不十分な組成物生成物がもたらされ得る。約2重量パーセントより多くの水を用いて調製される組成物は加水分解され、重合して、塗布前に望ましくないゲルが形成される傾向になる。特定の実施形態では、エポキシ−ポリシロキサン組成物はおよそ1重量%の水を用いて調製され得る。   In various embodiments, the coating composition of the present invention may include water, which may be present in an amount sufficient to provide both hydrolysis of the polysiloxane and subsequent condensation of the silanol. Non-limiting sources of water can include atmospheric moisture and moisture adsorbed on the pigment or aggregate material. For example, additional water may be added to accelerate curing depending on ambient conditions (such as the use of coating and flooring compositions in a dry environment). In certain specific embodiments, the epoxy-polysiloxane composition can include up to a stoichiometric amount of water to facilitate hydrolysis. Compositions prepared without the addition of water may not contain the amount of moisture required for hydrolysis and condensation reactions and are therefore resistant to UV, corrosion and chemicals. May result in insufficient composition products. Compositions prepared with greater than about 2 weight percent water tend to hydrolyze and polymerize to form undesirable gels prior to application. In certain embodiments, the epoxy-polysiloxane composition can be prepared with approximately 1% by weight of water.

所望により、水をエポキシ−ポリシロキサン樹脂に添加してもよい。水の他の供給源としては、エポキシド樹脂、硬化系、希釈溶媒または他の成分中に存在する微量のものが挙げられ得る。その供給源に関係なく、使用される水の総量は、加水分解反応を助長させるのに必要とされる化学量論量であるのがよい。化学量論量を超える水は、過剰の水が作用して最終の硬化組成物生成物の表面光沢が低下する場合があり得るため望ましくない場合があり得る。   If desired, water may be added to the epoxy-polysiloxane resin. Other sources of water may include trace amounts present in epoxide resins, curing systems, diluent solvents or other components. Regardless of its source, the total amount of water used should be the stoichiometric amount required to facilitate the hydrolysis reaction. Water above the stoichiometric amount can be undesirable because excess water can act to reduce the surface gloss of the final cured composition product.

特定の実施形態によれば、本開示により、水、一般式I

Figure 0006204508
(式中、R、Rおよびnは本明細書に記載したとおりである)を有する20%〜80重量%のポリシロキサン、1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基を有し、エポキシド換算重量が100〜5,000である20%〜80重量%の非芳香族エポキシド樹脂、オクタン酸塩、ドデカン酸塩またはナフタン酸塩の形態のスズ有機金属触媒を含む15重量%までの硬化促進剤、ヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する15重量%までの軟質エポキシ樹脂、および少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンドを含む5%〜40重量%の硬化系を含むエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、ブレンドは2.0〜2.8の範囲の平均アルコキシ官能基数を有し、コーティング組成物においてアミン当量対エポキシド当量の比が0.7:1.0〜1.3:1.0となるのに十分な量で添加され、合わせたコーティング組成物を反応させると架橋エポキシポリシロキサンポリマー構造が形成される、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。このような実施形態によれば、トリアルコキシ官能性アミノシランは、構造
Figure 0006204508
を有し得、式中、各R、RおよびRは独立して本明細書に記載のとおりであり、アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、構造
Figure 0006204508
を有し得、式中、各Rは本明細書に記載の構造から選択される二官能性の有機原子団であり、各Rは独立して、アリール、フェニル、(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシおよび−OSi(RNHから選択され、mは、ブレンドが112〜250g/NHのアミン換算重量を有するものとなるように選択される。特定の実施形態では、少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、本明細書に記載のようなアミノ官能性フェニルメチルポリシロキサン樹脂であり得る。 According to certain embodiments, according to the present disclosure, water, general formula I
Figure 0006204508
20% to 80% by weight of polysiloxane having (wherein R 1 , R 2 and n are as described herein) having more than one 1,2-epoxide group per molecule. Up to 15% by weight containing a tin organometallic catalyst in the form of 20% to 80% by weight non-aromatic epoxide resin having an epoxide equivalent weight of 100 to 5,000, octanoate, dodecanoate or naphthanate Up to 15% by weight of a soft epoxy resin based on glycidyl ether of castor oil and having an epoxide equivalent weight of 200 to 1,000, and at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional poly Epoxy-polysiloxane polymer coating composition comprising 5% to 40% by weight cure system comprising a blend of siloxane resins And the blend has an average number of alkoxy functional groups in the range of 2.0 to 2.8, and the ratio of amine equivalents to epoxide equivalents in the coating composition is 0.7: 1.0 to 1.3: 1.0. An epoxy-polysiloxane polymer coating composition is provided that is added in an amount sufficient to yield a cross-linked epoxy polysiloxane polymer structure upon reaction of the combined coating composition. According to such an embodiment, the trialkoxy-functional aminosilane has the structure
Figure 0006204508
Wherein each R 5 , R 6 and R 7 is independently as described herein, and the aminofunctional polysiloxane resin has the structure
Figure 0006204508
Wherein each R 8 is a difunctional organic group selected from the structures described herein, and each R 9 is independently aryl, phenyl, (C 1 -C 4) alkyl, (C 1 -C 4) is selected from alkoxy and -OSi (R 9) 2 R 8 NH 2, m is chosen to be one blend having an amine-equivalent weight of 112~250g / NH Is done. In certain embodiments, the at least one aminofunctional polysiloxane resin can be an aminofunctional phenylmethyl polysiloxane resin as described herein.

本開示の種々の実施形態によるエポキシ−ポリシロキサン組成物は、一般的に粘度が低く、溶媒の添加なしでスプレー塗布することができる。しかしながら、一部の特定の実施形態では、微粒化および静電塗装機器での塗布を改善するため、あるいは刷毛、ローラーまたは標準的なエアおよびエアレススプレー機器で塗布したときの流動、レベリングおよび/または外観を改善するために有機溶媒が添加され得る。この目的のために有用な例示的な溶媒としては、限定されないが、エステル、エーテル、アルコール、ケトン、グリコールなどが挙げられる。一部の特定の実施形態では、本開示の組成物に添加される溶媒の量は、米国大気浄化法の下での政府規制により、組成物1リットルあたりおよそ420グラムの溶媒に制限され得る。   Epoxy-polysiloxane compositions according to various embodiments of the present disclosure are generally low in viscosity and can be spray applied without the addition of solvents. However, in certain embodiments, flow, leveling and / or to improve atomization and application in electrostatic coating equipment or when applied with a brush, roller or standard air and airless spray equipment. Organic solvents can be added to improve the appearance. Exemplary solvents useful for this purpose include, but are not limited to, esters, ethers, alcohols, ketones, glycols, and the like. In some specific embodiments, the amount of solvent added to the composition of the present disclosure may be limited to approximately 420 grams of solvent per liter of composition, due to government regulations under the US Clean Air Act.

本開示の一部の特定の実施形態のエポキシ−ポリシロキサン組成物は2液系として、例えば耐湿性容器内に供給され得る。第1のパッケージにはエポキシ樹脂、ポリシロキサン樹脂、所望により顔料および/または骨材成分、添加剤および/または溶媒(あれば)が内包され得る。第2のパッケージにはジアルコキシアミノシラン、トリアルコキシアミノシラン、アミノ官能性ポリシロキサンのうちの1つまたは複数を含む硬化系、および/または任意選択で、触媒または促進剤が内包され得る。本開示の一部の特定の実施形態のコーティング組成物を3液系として供給してもよく、この場合、例えば、フローリング/コンクリート保護配合物または亜鉛高含有プライマーコーティングのための顔料および/または骨材が別個のパッケージに供給される。   The epoxy-polysiloxane composition of some specific embodiments of the present disclosure can be supplied as a two-part system, for example, in a moisture resistant container. The first package can contain an epoxy resin, a polysiloxane resin, and optionally pigment and / or aggregate components, additives and / or solvents (if any). The second package can include a curing system comprising one or more of dialkoxyaminosilane, trialkoxyaminosilane, amino-functional polysiloxane, and / or optionally a catalyst or promoter. The coating composition of some specific embodiments of the present disclosure may be supplied as a three-part system, in which case, for example, pigments and / or bones for flooring / concrete protection formulations or zinc-rich primer coatings. The material is supplied in a separate package.

本開示によるエポキシ−ポリシロキサン組成物は、塗布すると−6℃〜50℃の範囲の周囲温度条件で十分に硬化し得る。−18℃より下の温度では硬化が低速化し得る。しかしながら、本開示の種々の実施形態のコーティング組成物は、40℃〜120℃までの焼成温度または硬化温度下で塗布されてもよい。   Epoxy-polysiloxane compositions according to the present disclosure can be fully cured at ambient temperature conditions ranging from −6 ° C. to 50 ° C. when applied. Curing can be slowed at temperatures below -18 ° C. However, the coating compositions of the various embodiments of the present disclosure may be applied under firing or curing temperatures from 40C to 120C.

なんら特定の理論に拘束されることを望まないが、本明細書に記載の実施形態のエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物は:(1)エポキシ樹脂と硬化系の反応によりエポキシポリマー鎖が形成されること;(2)ポリシロキサン成分の加水分解性縮重合によりアルコールとポリシロキサンポリマーが生成すること;および(3)エポキシポリマー鎖とポリシロキサンポリマーの共重合により、十分に硬化したエポキシ−ポリシロキサンポリマー組成物が形成されることによって硬化されると考えられる。アミノシランまたはアミノ官能性ポリシロキサンを用いて硬化系を構成する場合、アミノシランまたはアミノ官能性ポリシロキサンのアミン部分がエポキシ−アミン付加反応を受け、アミノシランまたはアミノ官能性ポリシロキサンのシラン部分がポリシロキサンとの加水分解性縮重合を受ける。硬化した形態では、エポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物は、連続ポリシロキサンポリマー鎖により架橋され、それにより非相互貫入ポリマー網目(IPN)の化学構造(これは、慣用的なエポキシ系と比べてかなりの利点を有する)が形成された、均一に分散した線状エポキシ鎖断片の配列として存在し得る。   While not wishing to be bound by any particular theory, the epoxy-polysiloxane coating compositions of the embodiments described herein are: (1) an epoxy polymer chain is formed by the reaction of an epoxy resin and a curing system. (2) an alcohol-polysiloxane polymer is produced by hydrolytic polycondensation of the polysiloxane component; and (3) a sufficiently cured epoxy-polysiloxane polymer by copolymerization of the epoxy polymer chain and the polysiloxane polymer. It is believed that the composition is cured by forming. When an aminosilane or aminofunctional polysiloxane is used to form a curing system, the amine portion of the aminosilane or aminofunctional polysiloxane undergoes an epoxy-amine addition reaction, and the silane portion of the aminosilane or aminofunctional polysiloxane is combined with the polysiloxane. It undergoes hydrolytic polycondensation. In the cured form, the epoxy-polysiloxane coating composition is cross-linked by continuous polysiloxane polymer chains, thereby providing a non-interpenetrating polymer network (IPN) chemical structure (which is significant compared to conventional epoxy systems). Can be present as a sequence of uniformly dispersed linear epoxy chain fragments formed).

本開示の種々の実施形態のエポキシポリシロキサンコーティング組成物の調製において、樹脂成分に対する硬化性組成物の割合は広い範囲にわたって種々であり得る。一般に、エポキシ樹脂は十分な硬化系を用いて硬化させ得、この場合、アミン水素はエポキシ樹脂のエポキシド基と反応してエポキシ鎖ポリマーが形成され、ポリシロキサンと反応してポリシロキサンポリマーが形成され、エポキシ鎖ポリマーとポリシロキサンポリマーが共重合して硬化した架橋エポキシポリシロキサンポリマー組成物が形成され得る。一部の特定の実施形態では、エポキシ樹脂成分は、1.0のエポキシド換算重量に対して0.7〜1.3のアミン換算重量が得られるような十分な硬化系を用いて硬化させ得る。他の実施形態では、エポキシ樹脂成分は、1.0のエポキシド換算重量に対して0.95〜1.05アミン換算重量が得られるような十分な硬化系を用いて硬化させ得る。   In preparing the epoxy polysiloxane coating composition of various embodiments of the present disclosure, the ratio of curable composition to resin component can vary over a wide range. In general, the epoxy resin can be cured using a sufficient curing system, in which case the amine hydrogen reacts with the epoxide group of the epoxy resin to form an epoxy chain polymer and reacts with the polysiloxane to form a polysiloxane polymer. The crosslinked epoxy polysiloxane polymer composition may be formed by copolymerizing and curing the epoxy chain polymer and the polysiloxane polymer. In some specific embodiments, the epoxy resin component can be cured using a sufficient curing system to provide an amine equivalent weight of 0.7 to 1.3 for an epoxide equivalent weight of 1.0. . In other embodiments, the epoxy resin component may be cured using a sufficient curing system that provides a 0.95 to 1.05 amine equivalent weight for an epoxide equivalent weight of 1.0.

2成分系または3成分系の成分を合わせる場合、硬化系のシラン部分がポリシロキサン成分と縮合し、エポキシ樹脂が、ポリシロキサンから懸垂しているアミノ基との反応による鎖延長を受け、十分に硬化したエポキシ−ポリシロキサンポリマー組成物が形成されると考えられる。かかる反応では、エポキシ樹脂が、ポリシロキサンの有益な特長を減弱させることなく組成物の架橋密度を上げる架橋向上剤としての機能を果たすと考えられる。   When two-component or three-component components are combined, the cured silane moiety condenses with the polysiloxane component, and the epoxy resin undergoes chain extension due to reaction with amino groups suspended from the polysiloxane, sufficiently It is believed that a cured epoxy-polysiloxane polymer composition is formed. In such a reaction, it is believed that the epoxy resin functions as a crosslinking improver that increases the crosslink density of the composition without diminishing the beneficial features of the polysiloxane.

最後に、本開示のエポキシ−ポリシロキサン組成物の化学的および物理的特性は、エポキシ樹脂、ポリシロキサン、硬化系および他の任意選択の成分、例えば顔料または骨材成分の賢明な選択によって影響され得る。本明細書に記載の成分を合わせることにより調製され得る種々の実施形態のエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物は、苛性に対する改善された抵抗性を示し、耐候性、耐食性、可撓性であり、無限の重塗り適合性が可能であり、慣用的なエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物よりも良好な耐摩耗性をもたらす。本開示のエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物は、化学薬品による腐食および耐候性において予期しない驚くべき改善、ならびに高い伸長性および圧縮強度、可撓性ならびに優れた耐衝撃性および耐摩耗性を示し得る。   Finally, the chemical and physical properties of the disclosed epoxy-polysiloxane compositions are affected by judicious selection of epoxy resins, polysiloxanes, curing systems and other optional components such as pigments or aggregate components. obtain. Various embodiments of the epoxy-polysiloxane coating composition that can be prepared by combining the components described herein exhibit improved resistance to caustic, weather resistance, corrosion resistance, flexibility, infinite Heavy coat compatibility is possible, resulting in better abrasion resistance than conventional epoxy-polysiloxane coating compositions. The epoxy-polysiloxane coating composition of the present disclosure can exhibit unexpected and surprising improvements in chemical corrosion and weatherability, as well as high extensibility and compressive strength, flexibility and excellent impact and abrasion resistance. .

また、本開示の一部の特定の実施形態には、本明細書に記載の一実施形態によるコーティング組成物で被覆された少なくとも1つの表面を有する基材を備えた被覆基材が包含され得る。本開示のコーティング組成物は所望の基材の表面に、表面を耐候条件、衝撃、ならびに腐食および/または化学薬品(1つもしくは複数種)への曝露から保護するために塗布され得る。本明細書に記載のコーティング組成物を用いて処理され得る実例の基材としては、限定されないが、木材、プラスチック、コンクリート、ガラス質表面、および金属表面が挙げられる。本明細書に記載の実施形態によるコーティング組成物は、所望の目的を達成するために、基材の表面自体の上面に直接配設されるか、または1つまたは複数の事前コーティングもしくは他の下塗りコーティング(例えば、基材の表面上に配設される無機もしくは有機プライマーコーティング)上に配設されるかのいずれかのトップコーティングとしても有用であり得る。   Also, certain specific embodiments of the present disclosure can include a coated substrate comprising a substrate having at least one surface coated with a coating composition according to one embodiment described herein. . The coating composition of the present disclosure can be applied to the surface of a desired substrate to protect the surface from weathering conditions, impact, and corrosion and / or exposure to chemical (s). Illustrative substrates that can be treated with the coating compositions described herein include, but are not limited to, wood, plastic, concrete, vitreous surfaces, and metal surfaces. The coating composition according to embodiments described herein may be disposed directly on the top surface of the substrate surface itself, or one or more pre-coatings or other priming to achieve the desired purpose. It can also be useful as a top coating, either disposed on a coating (eg, an inorganic or organic primer coating disposed on the surface of a substrate).

本開示の諸実施形態により、基材の表面を化学薬品(1つまたは複数種)、腐食および耐候条件のうちの1つまたは複数の望ましくない結果から、基材(例えば、本明細書に記載の基材)の少なくとも1つの表面を、樹脂成分を形成する工程、樹脂成分に硬化系を添加し、十分に硬化したエポキシ変性ポリシロキサンコーティング組成物を形成する工程、およびコーティング組成物が十分に硬化した状態になる前に、コーティング組成物を保護対象の基材の少なくとも1つの表面に塗布する工程を含む方法によって調製されるコーティング組成物でコーティングする工程により保護する方法を提供する。樹脂成分は、水、式Iを有するポリシロキサン、および1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基を有し、エポキシド換算重量が100〜5,000の範囲である非芳香族エポキシド樹脂を合わせることにより形成され得る。硬化系は本明細書に記載のとおりであり得、一実施形態では、少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンドおよび任意選択で少なくとも1つの金属触媒を含む硬化促進剤を含み得、ここで、ブレンドは2.2〜2.8の範囲の平均アルコキシ官能基数を有する。種々の実施形態において、硬化系のブレンドは112〜250g/NHの範囲のアミン換算重量を有し得る。一部の特定の実施形態では、樹脂成分には、さらに、ヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000の範囲のエポキシド換算重量を有する軟質エポキシ樹脂が含まれ得る。   In accordance with embodiments of the present disclosure, the surface of the substrate (eg, as described herein) from the undesirable result of one or more of chemical (s), corrosion and weathering conditions. At least one surface of the substrate), forming a resin component, adding a curing system to the resin component to form a fully cured epoxy-modified polysiloxane coating composition, and the coating composition sufficiently Provided is a method of protecting by coating with a coating composition prepared by a method comprising applying the coating composition to at least one surface of a substrate to be protected before being cured. The resin component is water, a polysiloxane having formula I, and a non-aromatic epoxide resin having more than one 1,2-epoxide group per molecule and having an epoxide equivalent weight in the range of 100 to 5,000. Can be formed. The curing system can be as described herein, and in one embodiment comprises a blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin and optionally at least one metal catalyst. A cure accelerator can be included, where the blend has an average alkoxy functionality in the range of 2.2 to 2.8. In various embodiments, the curing system blend may have an amine equivalent weight in the range of 112 to 250 g / NH. In some specific embodiments, the resin component may further include a soft epoxy resin having an epoxide equivalent weight in the range of 200 to 1,000, based on glycidyl ether of castor oil.

本明細書に記載の種々の実施形態のコーティング組成物は、処理対象の表面に慣用的な手法、例えば吹き付けまたは刷毛塗りなどによって塗布され得、通常、塗布されると50〜250マイクロメートルの厚さ、一部の実施形態では1.5ミリメートルまでの厚さの膜になる。必要であれば、コーティング組成物の多数の層を保護対象の表面に塗布してもよい。例えば、木製基材での使用のためには(例えば、家具業界)、コーティングは、下層の表面に対して所望の度合いの保護をもたらすために75〜125マイクロメートルの乾燥膜厚で塗布され得る。他の表面構造には、所望のレベルの保護がもたらされるように適切な厚さのコーティングが塗布され得る。コーティング組成物は、基材の少なくとも1つの表面に塗布したら、十分に硬化するまで周囲温度で硬化させてもよく、あるいはまた、高温(周囲温度から150℃〜200℃まで)で、例えば、被覆基材を乾燥炉または硬化炉内に入れることにより硬化させてもよい。基材は炉から、コーティング組成物の完全硬化後に取り出してもよく、コーティング組成物の部分硬化後に取り出し、その後、完全な硬化が得られるまでコーティング組成物の基材上での硬化を周囲温度で継続してもよい。   The coating compositions of the various embodiments described herein can be applied to the surface to be treated by conventional techniques, such as spraying or brushing, typically 50-250 micrometers thick when applied. Now, in some embodiments, the film will be up to 1.5 millimeters thick. If necessary, multiple layers of the coating composition may be applied to the surface to be protected. For example, for use with wooden substrates (eg, the furniture industry), the coating can be applied at a dry film thickness of 75-125 micrometers to provide the desired degree of protection to the underlying surface. . Other surface structures can be applied with an appropriate thickness of coating to provide the desired level of protection. Once applied to at least one surface of the substrate, the coating composition may be cured at ambient temperature until fully cured, or alternatively at elevated temperatures (from ambient temperature to 150 ° C. to 200 ° C.), for example, coating The substrate may be cured by placing it in a drying furnace or a curing furnace. The substrate may be removed from the oven after complete curing of the coating composition, removed after partial curing of the coating composition, and then allowed to cure on the substrate at ambient temperature until complete curing is obtained. You may continue.

本開示の種々の実施形態のこれらおよび他の特長は、以下の実施例を検討すると、より明らかとなろう。以下の実施例に記載する本開示の種々の実施形態は、その詳細事項に本発明を限定するものであると解釈されるべきでない。実施例中、ならびに本明細書全体を通して、特に記載のない限り、部およびパーセンテージはすべて重量基準である。   These and other features of various embodiments of the present disclosure will become more apparent upon review of the following examples. The various embodiments of the disclosure described in the following examples should not be construed to limit the invention to the details thereof. In the examples and throughout this specification, all parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

以下の実施例に、コーティング目的に使用されるコーティング組成物の種々の実施形態の調製を記載する。   The following examples describe the preparation of various embodiments of coating compositions used for coating purposes.

この実施例では、本開示による例示的なエポキシシロキサンコーティング系を配合し、耐候性、耐久性、耐食性および耐薬品性について試験し、比較コーティング系と比較する。
実施例1−樹脂成分配合物Aの調製
In this example, an exemplary epoxy siloxane coating system according to the present disclosure is formulated and tested for weatherability, durability, corrosion resistance, and chemical resistance and compared to a comparative coating system.
Example 1-Preparation of resin component formulation A

配合物の樹脂成分を以下のようにして調製した。脂環式エポキシ樹脂(Adeka EP−4080E,256.3g,株式会社アデカ(東京,日本)から市販)を1リットル容ステンレス鋼混合槽内に量り入れ、Cowlesブレードを取り付けたHockmeyerミキサー下に置いた。界面活性剤(RHODAFAC(登録商標)RE 610,4.2g,Solvay,Rhodia Group(New Brunswick,NJ)から市販)と消泡剤(Foamtrol,4.4g,Munzing NA(Bloomfield,NJ)から市販)を混合槽に低速混合下で添加した後、チキソトロープ剤(CRAYVALLAC(登録商標)extra,16.3g,Palmer Holland Inc.(North Olmsted,OH)から市販)を添加した。次いでこのバッチを、混合物の温度を71℃(160°F)までにしながら高速で分散させた。この条件を30分間保持した。次いで、このバッチを低速撹拌下で49℃(120°F)まで冷却した。凝集が回避されるのに十分な割合の二酸化チタン(TIOXIDE(登録商標)TR60,401.8g,Huntsman(The Woodlands,TX)から市販)。TiOの添加後、バッチを高速で20分間、Hegman摩砕度6が得られるまで混合した。残りの成分、例えば、腐食防止剤(HALOX(登録商標)SZP−391 JM,55.5g,Halox(Hammond,IN)から市販);シリコーン樹脂(DC−3074,384.8g,Dow Corning(Midland,MI)から市販);軟質エポキシ樹脂(HELOXY(商標)505,71.6g,Momentive Specialty Chemicals(Columbus,OH)から市販);HALS光安定剤(TINUVIN(登録商標)292,40.0g,BASF(Ludwigshafen,Germany)から市販);ならびにシリコーン添加剤BYK−307(3.9g)およびBYK−361N(6.0g)(BYK(Wallingford,CT)から市販)を次いで混合物に添加し、バッチを均一になるまで混合し、次いで、保存用の1クォート缶に樹脂成分Aとして注入した。成分および重量を表1に示す。
実施例2−樹脂成分配合物Bの調製
The resin component of the formulation was prepared as follows. An alicyclic epoxy resin (Adeka EP-4080E, 256.3 g, commercially available from Adeka Co., Ltd., Tokyo, Japan) was weighed into a 1 liter stainless steel mixing tank and placed under a Hockmeyer mixer fitted with a Cowles blade. . Surfactant (RHODAFAC® RE 610, 4.2 g, commercially available from Solvay, Rhodia Group (New Brunswick, NJ)) and antifoam agent (Foamtrol, 4.4 g, commercially available from Munning NA (Bloomfield, NJ) Was added to the mixing vessel under low speed mixing, followed by the addition of thixotropic agent (CRAYVALLAC® extra, 16.3 g, commercially available from Palmer Holland Inc. (North Olmsted, OH)). The batch was then dispersed at high speed while the temperature of the mixture was brought to 71 ° C. (160 ° F.). This condition was maintained for 30 minutes. The batch was then cooled to 49 ° C. (120 ° F.) under low agitation. A sufficient proportion of titanium dioxide to avoid agglomeration (TIOXIDE® TR60, 401.8 g, commercially available from Huntsman (The Woodlands, TX)). After the addition of TiO 2 , the batch was mixed at high speed for 20 minutes until a Hegman grind degree of 6 was obtained. Remaining ingredients such as corrosion inhibitors (HALOX® SZP-391 JM, 55.5 g, commercially available from Halox, Hammond, IN); silicone resins (DC-3074, 384.8 g, Dow Corning (Midland, Midland, (Commercially available from MI); soft epoxy resin (HELOXY ™ 505, 71.6 g, commercially available from Momentary Specialty Chemicals (Columbus, OH)); HALS light stabilizer (TINUVIN® 292, 40.0 g, BASF ( Ludwigshafen, Germany); and silicone additives BYK-307 (3.9 g) and BYK-361N (6.0 g) (commercially available from BYK (Wallingford, Conn.)) Were then added to the mixture. The batch was mixed until uniform and then poured as a resin component A into a 1-quart can for storage. Ingredients and weights are shown in Table 1.
Example 2-Preparation of resin component formulation B

配合物の樹脂成分を以下のようにして調製した。脂環式エポキシ樹脂(Adeka EP−4080E,570.3g,株式会社アデカ(東京,日本)から市販)を1リットル容ステンレス鋼混合槽内に量り入れ、Cowlesブレードを取り付けたHockmeyerミキサー下に置いた。界面活性剤(RHODAFAC(登録商標)RE 610,4.2g,Solvay,Rhodia Group(New Brunswick,NJ)から市販)と消泡剤(Foamtrol,4.4g,Munzing NA(Bloomfield,NJ)から市販)を混合槽に低速混合下で添加した後、チキソトロープ剤(CRAYVALLAC(登録商標)extra,16.3g,Palmer Holland Inc.(North Olmsted,OH)から市販)を添加した。次いでこのバッチを、混合物の温度を71℃(160°F)までにしながら高速で分散させた。この条件を30分間保持した。次いで、このバッチを低速撹拌下で49℃(120°F)まで冷却した。凝集が回避されるのに十分な割合の二酸化チタン(TIOXIDE(登録商標)TR60,401.8g,Huntsman(The Woodlands,TX)から市販)。TiOの添加後、バッチを高速で20分間、Hegman摩砕度6が得られるまで混合した。残りの成分、例えば、腐食防止剤(HALOX(登録商標)SZP−391 JM,55.5g,Halox(Hammond,IN)から市販;シリコーン樹脂(DC−3074,113.0g,Dow Corning(Midland,MI)から市販);軟質エポキシ樹脂(HELOXY(商標) 505,70.0g,Momentive Specialty Chemicals(Columbus,OH)から市販);HALS光安定剤(TINUVIN(登録商標)292,40.0g,BASF(Ludwigshafen,Germany)から市販);ならびにシリコーン添加剤DC−57(4.1g,Dow Corning(Midland,MI)から市販)およびBYK−361N(11.0g,BYK(Wallingford,CT)から市販)を次いで混合物に添加し、バッチを均一になるまで混合し、次いで、保存用の1クォート缶に樹脂成分Bとして注入した。成分および重量を表1に示す。
実施例3−比較樹脂成分配合物Cの調製
The resin component of the formulation was prepared as follows. An alicyclic epoxy resin (Adeka EP-4080E, 570.3 g, commercially available from Adeka Corporation (Tokyo, Japan)) was weighed into a 1 liter stainless steel mixing tank and placed under a Hockmeyer mixer fitted with a Cowles blade. . Surfactant (RHODAFAC® RE 610, 4.2 g, commercially available from Solvay, Rhodia Group (New Brunswick, NJ)) and antifoam agent (Foamtrol, 4.4 g, commercially available from Munning NA (Bloomfield, NJ) Was added to the mixing vessel under low speed mixing, followed by the addition of thixotropic agent (CRAYVALLAC® extra, 16.3 g, commercially available from Palmer Holland Inc. (North Olmsted, OH)). The batch was then dispersed at high speed while the temperature of the mixture was brought to 71 ° C. (160 ° F.). This condition was maintained for 30 minutes. The batch was then cooled to 49 ° C. (120 ° F.) under low agitation. A sufficient proportion of titanium dioxide to avoid agglomeration (TIOXIDE® TR60, 401.8 g, commercially available from Huntsman (The Woodlands, TX)). After the addition of TiO 2 , the batch was mixed at high speed for 20 minutes until a Hegman grind degree of 6 was obtained. The remaining ingredients, for example, corrosion inhibitors (HALOX® SZP-391 JM, 55.5 g, commercially available from Halox (Hammond, IN); silicone resin (DC-3074, 113.0 g, Dow Corning (Midland, MI) Soft epoxy resin (HELLOXY ™ 505, 70.0 g, commercially available from Momentary Specialty Chemicals (Columbus, OH)); HALS light stabilizer (TINUVIN® 292, 40.0 g, BASF (Ludwigshafen) ), And silicone additives DC-57 (4.1 g, commercially available from Dow Corning (Midland, MI)) and BYK-361N (11.0 g, BYK (Wall) Ngford, was added to the mixture is then commercially available) from the CT), and mixed until uniform batch, then, shown in one quart cans for storage was injected as the resin component B. The ingredients and weight in Table 1.
Example 3-Preparation of Comparative Resin Component Formulation C

配合物の樹脂成分を以下のようにして調製した。脂環式エポキシ樹脂(Adeka EP−4080E,355.4g,株式会社アデカ(東京,日本)から市販)を1リットル容ステンレス鋼混合槽内に量り入れ、Cowlesブレードを取り付けたHockmeyerミキサー下に置いた。界面活性剤(RHODAFAC(登録商標)RE610,5.0g,Solvay,Rhodia Group(New Brunswick,NJ)から市販)と消泡剤(Foamtrol,5.3g,Munzing NA(Bloomfield,NJ)から市販)を混合槽に低速混合下で添加した後、チキソトロープ剤(DISPARLON(登録商標)6500、7.7g,King Industries(Norwalk,CT)から市販)を添加した。次いでこのバッチを、混合物の温度を71℃(160°F)までにしながら高速で分散させた。この条件を30分間保持した。次いで、このバッチを低速撹拌下で49℃(120°F)まで冷却した。凝集が回避されるのに十分な割合の二酸化チタン(TIOXIDE(登録商標)TR60,401.4g,Huntsman(The Woodlands,TX)から市販)。TiOの添加後、バッチを高速で20分間、Hegman摩砕度6が得られるまで混合した。残りの成分、例えば、シリコーン樹脂(DC−3074,402.6g,Dow Corning(Midland,MI)から市販);HALS光安定剤(TINUVIN(登録商標)292,22.9g,BASF(Ludwigshafen,Germany)から市販);ならびにシリコーン添加剤DC−57(4.1g,Dow Corning(Midland,MI)から市販)およびBYK−361N(11.0g,BYK(Wallingford,CT)から市販)を次いで混合物に添加し、バッチを均一になるまで混合し、次いで、保存用の1クォート缶に比較樹脂成分Cとして注入した。成分および重量を表1に示す。

Figure 0006204508
実施例4−硬化系の調製 The resin component of the formulation was prepared as follows. Alicyclic epoxy resin (Adeka EP-4080E, 355.4 g, commercially available from Adeka Co., Ltd., Tokyo, Japan) was weighed into a 1 liter stainless steel mixing tank and placed under a Hockmeyer mixer fitted with a Cowles blade. . Surfactant (RHODAFAC (R) RE610, 5.0 g, commercially available from Solvay, Rhodia Group (New Brunswick, NJ)) and antifoaming agent (Foamtrol, 5.3 g, Munning NA (Bloomfield, NJ)) After addition to the mixing vessel under low speed mixing, a thixotropic agent (DISPARLON® 6500, 7.7 g, commercially available from King Industries, Norwalk, Conn.) Was added. The batch was then dispersed at high speed while the temperature of the mixture was brought to 71 ° C. (160 ° F.). This condition was maintained for 30 minutes. The batch was then cooled to 49 ° C. (120 ° F.) under low agitation. A sufficient proportion of titanium dioxide to avoid agglomeration (TIOXIDE® TR60, 401.4 g, commercially available from Huntsman (The Woodlands, TX)). After the addition of TiO 2 , the batch was mixed at high speed for 20 minutes until a Hegman grind degree of 6 was obtained. Remaining ingredients such as silicone resin (DC-3074, 402.6 g, commercially available from Dow Corning (Midland, MI)); HALS light stabilizer (TINUVIN® 292, 22.9 g, BASF (Ludwigshafen, Germany) And silicone additives DC-57 (4.1 g, commercially available from Dow Corning (Midland, MI)) and BYK-361N (11.0 g, commercially available from BYK (Wallingford, Conn.)) Were then added to the mixture. The batch was mixed until uniform and then poured as a comparative resin component C into a 1-quart can for storage. Ingredients and weights are shown in Table 1.
Figure 0006204508
Example 4-Curing system preparation

この実施例では、本開示の実施形態による硬化系1、2、3 4、5および6を比較硬化系7および8とともに調製した。各硬化系の成分および量を表2に示す。成分を1パイント容器内に量り入れ、密閉し、シェーカー上に5分間置いた。硬化系1、2、3、4、5および6ならびに比較硬化系7および8を得た。   In this example, cure systems 1, 2, 3, 4, 5 and 6 according to embodiments of the present disclosure were prepared with comparative cure systems 7 and 8. The components and amounts of each curing system are shown in Table 2. The ingredients were weighed into a pint container, sealed and placed on a shaker for 5 minutes. Curing systems 1, 2, 3, 4, 5 and 6 and comparative curing systems 7 and 8 were obtained.

硬化系1は、ジアルコキシ官能性アミノシラン(DYNASYLAN(登録商標)1505,93.2g,Evonik Degussa Corp(USA)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,6.8g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、2.0の平均アルコキシ官能部、34.7%の平均アルコキシ重量%および87.6g/NHの平均アミン換算重量を有した。   Curing system 1 comprises dialkoxy-functional aminosilane (DYNASYLAN® 1505, 93.2 g, commercially available from Evonik Degussa Corp (USA)) as a metal catalyst curing accelerator (T-1, dibutyltin diacetate, 6.8 g, Prepared by combining with Air Products (commercially available from Allentown, PA). The resulting cured system had an average alkoxy functionality of 2.0, an average alkoxy weight percent of 34.7%, and an average amine equivalent weight of 87.6 g / NH.

硬化系2は、ジアルコキシ官能性アミノシラン(DYNASYLAN(登録商標)1505,25.0g,Evonik Degussa Corp(USA)から市販)およびトリアルコキシ官能性アミノシラン(SILQUEST(登録商標)A1110,68.2g,Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,6.8g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、2.73の平均アルコキシ官能部、44.6%の平均アルコキシ重量%および94.3g/NHの平均アミン換算重量を有した。   Curing system 2 comprises dialkoxy functional aminosilane (DYNASYLAN® 1505, 25.0 g, commercially available from Evonik Degussa Corp (USA)) and trialkoxy functional aminosilane (SILQUEST® A1110, 68.2 g, Crompton). It was prepared by combining OSi Specialties (commercially available from South Charleston, WV) with a metal catalyst curing accelerator (T-1, dibutyltin diacetate, 6.8 g, commercially available from Air Products, Allentown, PA). The resulting cured system had an average alkoxy functionality of 2.73, an average alkoxy weight percent of 44.6%, and an average amine equivalent weight of 94.3 g / NH.

硬化系3は、ジアルコキシ官能性アミノシラン(DYNASYLAN(登録商標)1505,67.3g,Evonik Degussa Corp(USA)から市販)およびトリアルコキシ官能性アミノシラン(SILQUEST(登録商標)A1110,25.9g,Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,6.8g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、2.28の平均アルコキシ官能部、41.6%の平均アルコキシ重量%および90.0g/NHの平均アミン換算重量を有した。   Curing system 3 consists of dialkoxy functional aminosilane (DYNASYLAN® 1505, 67.3 g, commercially available from Evonik Degussa Corp (USA)) and trialkoxy functional aminosilane (SILQUEST® A1110, 25.9 g, Crompton). It was prepared by combining OSi Specialties (commercially available from South Charleston, WV) with a metal catalyst curing accelerator (T-1, dibutyltin diacetate, 6.8 g, commercially available from Air Products, Allentown, PA). The resulting cured system had an average alkoxy functionality of 2.28, an average alkoxy weight percent of 41.6%, and an average amine equivalent weight of 90.0 g / NH.

硬化系4は、トリアルコキシ官能性アミノシラン(SILQUEST(登録商標)A1110,23.2g,Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販)およびアミノ官能性ポリシロキサン樹脂(SILRES(登録商標)HP−2000、70.0g,Wacker Chemical Corporation(Adrian,MI)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,6.8g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、2.8の平均アルコキシ官能部、16.9%の平均アルコキシ重量%および183.8g/NHの平均アミン換算重量を有した。   Curing system 4 consists of trialkoxy-functional aminosilane (SILQUEST® A1110, 23.2 g, commercially available from Crompton OSi Specialties (South Charleston, WV)) and aminofunctional polysiloxane resin (SILRES® HP-2000). 70.0 g, commercially available from Wacker Chemical Corporation (Adrian, MI) with a metal catalyst cure accelerator (T-1, dibutyltin diacetate, 6.8 g, commercially available from Air Products, Allentown, PA). did. The resulting cured system had an average alkoxy functionality of 2.8, an average alkoxy weight percent of 16.9%, and an average amine equivalent weight of 183.8 g / NH.

硬化系5は、トリアルコキシ官能性アミノシラン(SILQUEST(登録商標)A1110,73.2g,Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販)およびアミノ官能性ポリシロキサン樹脂(DOW CORNING(登録商標)3055 Resin,20.0g,Dow Corning Corporation(Midland,MI)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,6.8g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、2.78の平均アルコキシ官能部、37.8%の平均アルコキシ重量%および112.2g/NHの平均アミン換算重量を有した。   Curing system 5 consists of trialkoxy-functional aminosilane (SILQUEST® A1110, 73.2 g, commercially available from Crompton OSi Specialties (South Charleston, WV)) and aminofunctional polysiloxane resin (DOW CORNING® 3055 Resin). , 20.0 g, commercially available from Dow Corning Corporation (Midland, MI) with a metal catalyst curing accelerator (T-1, dibutyltin diacetate, 6.8 g, commercially available from Air Products, Allentown, PA). did. The resulting cured system had an average alkoxy functionality of 2.78, an average alkoxy weight percent of 37.8%, and an average amine equivalent weight of 112.2 g / NH.

硬化系6は、トリアルコキシ官能性アミノシラン(SILQUEST(登録商標)A1110,24.0g,Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販)およびアミノ官能性ポリシロキサン樹脂(DOW CORNING(登録商標)3055 Resin,69.2g,Dow Corning Corporation(Midland,MI)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,6.8g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、2.26の平均アルコキシ官能部、12.3%の平均アルコキシ重量%および169.8g/NHの平均アミン換算重量を有した。   Curing system 6 consists of trialkoxy-functional aminosilane (SILQUEST® A1110, 24.0 g, commercially available from Crompton OSi Specialties (South Charleston, WV)) and an aminofunctional polysiloxane resin (DOW CORNING® 3055 Resin). , 69.2 g, commercially available from Dow Corning Corporation (Midland, MI) with a metal catalyst curing accelerator (T-1, dibutyltin diacetate, 6.8 g, commercially available from Air Products, Allentown, PA). did. The resulting cure system had an average alkoxy functionality of 2.26, an average alkoxy weight percent of 12.3%, and an average amine equivalent weight of 169.8 g / NH.

比較硬化系7は、アミノ官能性ポリシロキサン樹脂(DOW CORNING(登録商標)3055 Resin,96.0g,Dow Corning Corporation(Midland,MI)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,4.0g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、0.1未満の平均アルコキシ官能部、0.1%未満の平均アルコキシ重量%および255.8g/NHの平均アミン換算重量を有した。

Figure 0006204508
Comparative curing system 7 comprises an aminofunctional polysiloxane resin (DOW CORNING® 3055 Resin, 96.0 g, commercially available from Dow Corning Corporation (Midland, MI)) as a metal catalyst curing accelerator (T-1, dibutyltin Acetate, 4.0 g, commercially available from Air Products (Allentown, Pa.). The resulting cured system had an average alkoxy functionality of less than 0.1, an average alkoxy weight percent of less than 0.1%, and an average amine equivalent weight of 255.8 g / NH.
Figure 0006204508

比較硬化系8は、トリアルコキシ官能性アミノシラン(SILQUEST(登録商標)A1100,93.2g,Crompton OSi Specialties(South Charleston,WV)から市販)を金属触媒硬化促進剤(T−1,ジブチルスズジアセテート,6.8g,Air Products(Allentown,PA)から市販)と合わせることにより調製した。得られた硬化系は、3.0の平均アルコキシ官能部、50.1%の平均アルコキシ重量%および109.8g/NHの平均アミン換算重量を有した。
実施例5−コーティング配合物
Comparative curing system 8 is a metal catalyst curing accelerator (T-1, dibutyltin diacetate, commercially available from SILQUEST® A1100, 93.2 g, Crompton OSi Specialties (South Charleston, WV)). 6.8 g, commercially available from Air Products (Allentown, PA). The resulting cured system had an average alkoxy functionality of 3.0, an average alkoxy weight percent of 50.1%, and an average amine equivalent weight of 109.8 g / NH.
Example 5-Coating formulation

本発明の一部の特定の実施形態によるコーティング配合物を、樹脂成分(実施例1および2ならびに実施例3の比較樹脂)と硬化系(実施例4)を用いて調製した。4種類の例示的なコーティング配合物と比較コーティング配合物を以下のようにして調製した。コーティング配合物1では、樹脂A(100g)を硬化系1(8.8g)と合わせた。コーティング配合物2では、樹脂A(100g)を硬化系2(9.4g)と合わせた。コーティング配合物3では、樹脂A(100g)を硬化系3(8.9g)と合わせた。コーティング配合物4では、樹脂B(100g)を硬化系4(39.3g)と合わせた。比較コーティング配合物5では、樹脂C(100g)を硬化系8(18.1g)と合わせた。コーティング配合物6では、樹脂A(100g)を硬化系5(11.7g)と合わせた。コーティング配合物7では、樹脂A(100g)を硬化系6(17.7g)と合わせた。比較コーティング配合物8では、樹脂A(100g)を硬化系7(26.6g)と合わせた。コーティング配合物は、アミン当量対エポキシ当量が以下のとおり:コーティング配合物1、2、3、4、5、6、7および8についてそれぞれ、0.96:1.00、0.96:1.00、0.96:1.00、1.00:1.00、1.03:1.00、1.00:1.00、1.00:1.00および1.00:1.00の化学量論比で混合する。樹脂成分と硬化系を容器内に量り入れ、十分混合されるまで金属スパチュラで撹拌し、コーティング組成物を得た。   Coating formulations according to some specific embodiments of the present invention were prepared using resin components (comparative resins of Examples 1 and 2 and Example 3) and a curing system (Example 4). Four exemplary coating formulations and a comparative coating formulation were prepared as follows. In coating formulation 1, resin A (100 g) was combined with cure system 1 (8.8 g). For coating formulation 2, resin A (100 g) was combined with cure system 2 (9.4 g). In coating formulation 3, resin A (100 g) was combined with cure system 3 (8.9 g). In coating formulation 4, resin B (100 g) was combined with cure system 4 (39.3 g). In comparative coating formulation 5, resin C (100 g) was combined with cure system 8 (18.1 g). In coating formulation 6, resin A (100 g) was combined with cure system 5 (11.7 g). In coating formulation 7, resin A (100 g) was combined with cure system 6 (17.7 g). In comparative coating formulation 8, resin A (100 g) was combined with cure system 7 (26.6 g). The coating formulations have the following amine equivalents to epoxy equivalents: 0.96: 1.00, 0.96: 1 .. for coating formulations 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8, respectively. 00, 0.96: 1.00, 1.00: 1.00, 1.03: 1.00, 1.00: 1.00, 1.00: 1.00 and 1.00: 1.00 Mix at stoichiometric ratio. The resin component and the curing system were weighed into a container and stirred with a metal spatula until sufficiently mixed to obtain a coating composition.

得られたコーティング組成物をスチールパネル上に、DEVILBISS(登録商標)スプレーガンを用いて噴霧し、コーティングを硬化させて硬質にした(ASTM D1640)。コーティング配合物の組成物で被覆されたパネルを伸長割合について試験した(円錐マンドレル,ASTM D522)。エポキシシロキサン配合物(6ミル)を3ミルの亜鉛高含有エポキシプライマー上に塗布し、塩水噴霧(spray/fog)に対する抵抗性(ASTM B117)について5000時間にわたって試験した。5000時間後、パネルを表面ブリスター(ASTM D714)、表面さび発生(ASTM D1654)およびスクライブクリーページ(scribe creepage)(ASTM D1654)について解析した。別個の試験で、エポキシシロキサン配合物(6ミル)を3ミルの亜鉛高含有エポキシプライマー上に塗布し、サイクルプロヒージョン(Prohesion)(ASTM D5894)に対する抵抗性について5000時間にわたって試験した。5000時間後、パネルを表面ブリスター(ASTM D714)、表面さび発生(ASTM D1654)およびスクライブクリーページ(ASTM D1654)について解析した。コーティング組成物を有するパネルを、UV 313B電球を用いて4時間 UV曝露/4時間湿気交互サイクル(ASTM G53)でQUV促進耐候条件に曝露し、60度の光沢の変化を5週間後、10週間後、および15週間後に測定した。試験の結果を表3に示す。   The resulting coating composition was sprayed onto a steel panel using a DEVILBISS® spray gun to cure the coating and make it hard (ASTM D1640). Panels coated with the composition of the coating formulation were tested for elongation percentage (Cone Mandrel, ASTM D522). An epoxy siloxane formulation (6 mils) was coated on a 3 mil zinc-rich epoxy primer and tested for 5000 hours for resistance to salt spray (spray / fog) (ASTM B117). After 5000 hours, the panels were analyzed for surface blisters (ASTM D714), surface rust generation (ASTM D1654), and scribe creepage (ASTM D1654). In a separate test, an epoxy siloxane formulation (6 mil) was coated on a 3 mil zinc-rich epoxy primer and tested for 5000 hours for resistance to Prohesion (ASTM D5894). After 5000 hours, the panels were analyzed for surface blisters (ASTM D714), surface rusting (ASTM D1654) and scribe creep pages (ASTM D1654). Panels with the coating composition were exposed to QUV accelerated weathering conditions with a UV 313B bulb using a 4 hour UV exposure / 4 hour moisture alternating cycle (ASTM G53), with a 60 degree gloss change after 5 weeks and 10 weeks. After and after 15 weeks. The results of the test are shown in Table 3.

データは、本開示に従って作製したエポキシシロキサンコーティング組成物が円錐マンドレル伸長による測定時、特に熟成後、先行技術の比較組成物よりも改善された可撓性を示すことを示す。耐候性および耐食性の試験では、エポキシシロキサンコーティングが先行技術の比較組成物と比べて改善された特性を示すことが示された。

Figure 0006204508
The data show that epoxy siloxane coating compositions made according to the present disclosure exhibit improved flexibility over prior art comparative compositions as measured by conical mandrel elongation, particularly after aging. Weather and corrosion resistance tests have shown that the epoxysiloxane coating exhibits improved properties compared to prior art comparative compositions.
Figure 0006204508

本発明の特定の実施形態を例示の目的で上記に記載したが、当業者には、本明細書に記載の種々の実施形態に対して本発明の広い発明概念から逸脱することなく変更が行われ得ることが認識されよう。したがって、本記載は、開示した特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲に含まれる変形も包含されることが意図されることが理解されよう。   While specific embodiments of the present invention have been described above for purposes of illustration, those skilled in the art will make various modifications to the various embodiments described herein without departing from the broad inventive concept of the invention. It will be recognized that it can be broken. Accordingly, it is to be understood that this description is not intended to be limited to the particular embodiments disclosed, but is to be construed as including modifications which are within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Like.

Claims (20)

水;

Figure 0006204508

(式中、各Rは独立して、ヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各Rは独立して、水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される)
を有する20%〜80重量%のポリシロキサン;
1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基を有し、エポキシド換算重量が100〜5,000である20%〜80重量%の非芳香族エポキシド樹脂;および
少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂ブレンドを含む5%〜40重量%の硬化系(ここで、該トリアルコキシ官能性アミノシランが一般式
Figure 0006204508

を有し;そして
該アミノ官能性ポリシロキサン樹脂が一般式
Figure 0006204508

を有し;
式中、R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、6個未満の炭素原子を含むアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基であり、各R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から独立して選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、アリール、フェニル、(C 〜C )アルキル、(C 〜C )アルコキシまたは−OSi(R NH 基であり、mは、該ブレンドが112〜250g/NHの範囲のアミン換算重量を有するように選択され、そして該ブレンドは2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数を有し、10重量%〜25重量%のアルコキシ含有量を有する)
を含む、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物。
water;
formula
Figure 0006204508

Wherein each R 1 is independently a hydroxy group or an alkyl, aryl or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is independently hydrogen or up to 6 carbon atoms. And n is selected so that the molecular weight of the polysiloxane is 400 to 10,000)
20% to 80% by weight of polysiloxane having:
20% to 80% by weight of a non-aromatic epoxide resin having more than one 1,2-epoxide group per molecule and having an epoxide equivalent weight of 100 to 5,000; and at least one trialkoxy functionality 5% to 40% by weight curing system comprising a blend of aminosilane and at least one aminofunctional polysiloxane resin , wherein the trialkoxyfunctional aminosilane is of the general formula
Figure 0006204508

And having
The aminofunctional polysiloxane resin has the general formula
Figure 0006204508

Having
In which R 5 is a difunctional organic group selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups, each R 6 being independently less than 6 An alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl group containing 5 carbon atoms, each R 8 is independently selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups A difunctional organic group, each R 9 is independently aryl, phenyl, (C 1 -C 4 ) alkyl, (C 1 -C 4 ) alkoxy or —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH 2 groups, and m is an amine conversion in which the blend is in the range of 112 to 250 g / NH. And the blend has an average alkoxy functionality of 2.2 to 2.8 and an alkoxy content of 10 to 25% by weight)
An epoxy-polysiloxane polymer coating composition comprising:
が、(C〜C)アルキルまたは(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル基から選択される二官能性の有機原子団であり、各Rが独立して(C〜C)アルキル基である、請求項に記載の組成物。 R 5 is a bifunctional organic atomic group selected from (C 1 -C 6 ) alkyl or (C 1 -C 6 ) alkylamino (C 1 -C 6 ) alkyl groups, and each R 6 is independently The composition according to claim 1 , which is a (C 1 -C 6 ) alkyl group. 前記少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランが、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、3−(3−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、2−アミノエチル−3−アミノプロピル−トリス−2−エチルヘキソキシシラン、N−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシランおよび/またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランを含む、請求項1に記載の組成物。 The at least one trialkoxy-functional aminosilane is aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminopropyltripropoxysilane, aminonehexyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine, 3- (3-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, aminoethylaminomethylphenyltri Methoxysilane, 2-aminoethyl-3-aminopropyl-tris-2-ethylhexoxysilane, N-aminohexylaminopropyltrimethoxysilane and / or trisami Including tris methoxyethoxy silane composition of claim 1. 前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂が、式中のRが70%より多くのフェニル基、30%未満の(C〜C)アルキル基および2.0%未満の(C〜C)アルコキシ基を含む構造を有する、請求項に記載の組成物。 The at least one aminofunctional polysiloxane resin has a R 9 of greater than 70% phenyl groups, less than 30% (C 1 -C 4 ) alkyl groups and less than 2.0% (C 1- C 4) having a structure containing an alkoxy group the composition of claim 1. が0.5%未満の(C〜C)アルコキシ基を含む、請求項に記載の組成物。 The composition according to claim 4 , wherein R 9 comprises less than 0.5% (C 1 -C 4 ) alkoxy groups. 前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂がアミノ官能性フェニルメチルポリシロキサン樹脂を含む、請求項1に記載の組成物。 The composition of claim 1, wherein the at least one aminofunctional polysiloxane resin comprises an aminofunctional phenylmethylpolysiloxane resin. 前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂が240〜280g/NHのアミン換算重量を有する、請求項に記載の組成物。 7. The composition of claim 6 , wherein the at least one aminofunctional polysiloxane resin has an amine equivalent weight of 240-280 g / NH. 前記硬化系が15%〜85重量%の前記少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと85%〜15%の前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含む、請求項1に記載の組成物。 The composition of claim 1, wherein the curing system comprises 15% to 85% by weight of the at least one trialkoxy functional aminosilane and 85% to 15% of the at least one aminofunctional polysiloxane resin. 前記コーティング組成物が、0.7:1.0〜1.3:1.0の範囲であるアミン当量対エポキシド当量の比を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。 The coating composition of claim 1, wherein the coating composition comprises a ratio of amine equivalents to epoxide equivalents ranging from 0.7: 1.0 to 1.3: 1.0. 前記非芳香族エポキシド樹脂が、水素化シクロヘキサンジメタノールまたは水素化ビスフェノールAエポキシド樹脂のジグリシジルエーテルを含む脂環式エポキシド樹脂を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。 The coating composition of claim 1, wherein the non-aromatic epoxide resin comprises an alicyclic epoxide resin comprising a diglycidyl ether of hydrogenated cyclohexanedimethanol or hydrogenated bisphenol A epoxide resin. さらに、ヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する軟質エポキシ樹脂を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。 The coating composition according to claim 1, further comprising a soft epoxy resin having an epoxide equivalent weight of 200 to 1,000, based on glycidyl ether of castor oil. 前記コーティング組成物が、15重量%までの前記軟質エポキシ樹脂を含む、請求項11に記載のコーティング組成物。 The coating composition of claim 11 , wherein the coating composition comprises up to 15% by weight of the soft epoxy resin. さらに、各々がオクタン酸塩、ネオデカン酸塩またはナフタン酸塩の形態の亜鉛、マンガン、ジルコニウム、チタン、コバルト、鉄、鉛および/またはスズ触媒を含む15%までの硬化促進剤を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。 Furthermore, it comprises up to 15% of a curing accelerator each comprising zinc, manganese, zirconium, titanium, cobalt, iron, lead and / or tin catalysts in the form of octanoate, neodecanoate or naphthanate. The coating composition according to 1. さらに、亜鉛もしくはホスフェート系腐食防止剤または有機系腐食防止剤を含む1つまたは複数の腐食防止剤を含む、請求項1に記載のコーティング組成物。 The coating composition of claim 1 further comprising one or more corrosion inhibitors including zinc or phosphate based corrosion inhibitors or organic based corrosion inhibitors. 水;

Figure 0006204508

(式中、各Rは、独立して、ヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各Rは独立して、水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される)
を有する20%〜80重量%のポリシロキサン;
1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基および100〜5,000のエポキシド換算重量を含む20%〜80重量%の非芳香族エポキシド樹脂;
オクタン酸塩、ドデカン酸塩またはナフタン酸塩の形態のスズ触媒を含む15重量%までの硬化促進剤;
15重量%までのヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する軟質エポキシ樹脂;および
少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンドを含む5%〜40重量%の硬化系
を含むエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、
該トリアルコキシ官能性アミノシランが一般式
Figure 0006204508

を有し;
該アミノ官能性ポリシロキサン樹脂が一般式
Figure 0006204508

を有し;
式中、Rは、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から選択される二官能性の有機原子団であり、各Rは独立して、6個未満の炭素原子を含むアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基であり、各Rは、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から独立して選択される二官能性の有機原子団であり、各Rは独立して、アリール、フェニル、(C〜C)アルキル、(C〜C)アルコキシまたは−OSi(RNH基であり、mは、該ブレンドが112〜250g/NHのアミン換算重量を有するものとなるように選択され、該ブレンドは2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数を有し、該コーティング組成物においてアミン当量対エポキシド当量が0.7:1.0〜1.3:1.0となるのに十分な量で添加される、
エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物。
water;
formula
Figure 0006204508

Wherein each R 1 is independently a hydroxy group, or an alkyl, aryl, or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is independently hydrogen, or up to 6 carbons. An alkyl or aryl group having an atom, and n is selected so that the molecular weight of the polysiloxane is 400 to 10,000)
20% to 80% by weight of polysiloxane having:
20% to 80% by weight non-aromatic epoxide resin containing more than one 1,2-epoxide group per molecule and epoxide equivalent weight of 100 to 5,000;
Up to 15% by weight of a curing accelerator comprising a tin catalyst in the form of octanoate, dodecanoate or naphthanate;
A soft epoxy resin based on glycidyl ether of castor oil up to 15% by weight and having an epoxide equivalent weight of 200 to 1,000; and a blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin An epoxy-polysiloxane polymer coating composition comprising 5% to 40% by weight of a curing system comprising:
The trialkoxy-functional aminosilane has the general formula
Figure 0006204508

Having
The aminofunctional polysiloxane resin has the general formula
Figure 0006204508

Having
In which R 5 is a difunctional organic group selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups, each R 6 being independently less than 6 An alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl group containing 5 carbon atoms, each R 8 is independently selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups A difunctional organic group, each R 9 is independently aryl, phenyl, (C 1 -C 4 ) alkyl, (C 1 -C 4 ) alkoxy or —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH a 2 group, m is the blend is an amine-equivalent weight of 112~250g / NH And the blend has an average number of alkoxy functional groups of 2.2 to 2.8 and an amine equivalent to epoxide equivalent of 0.7: 1.0 to 1.3 in the coating composition. : Added in an amount sufficient to be 1.0,
Epoxy-polysiloxane polymer coating composition.
各Rが独立して(C〜C)アルキル基であり、Rが(C〜C)アルキル基または(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル基であり、各Rがメチルまたはフェニルである、請求項15に記載のコーティング組成物。 Each R 6 is independently a (C 1 -C 6 ) alkyl group, and R 5 is a (C 1 -C 6 ) alkyl group or a (C 1 -C 6 ) alkylamino (C 1 -C 6 ) alkyl group 16. A coating composition according to claim 15 wherein each R 9 is methyl or phenyl. 前記少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランが、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、3−(3−アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、2−アミノエチル−3−アミノプロピル−トリス−2−エチルヘキソキシシラン、N−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシランおよび/またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランを含み;
前記少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂がアミノ官能性フェニルメチルポリシロキサン樹脂である、
請求項15に記載のコーティング組成物。
The at least one trialkoxy-functional aminosilane is aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminopropyltripropoxysilane, aminonehexyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine, 3- (3-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, aminoethylaminomethylphenyltri Methoxysilane, 2-aminoethyl-3-aminopropyl-tris-2-ethylhexoxysilane, N-aminohexylaminopropyltrimethoxysilane and / or trisami It includes tris methoxyethoxy silane;
The at least one aminofunctional polysiloxane resin is an aminofunctional phenylmethylpolysiloxane resin;
The coating composition according to claim 15 .
請求項1に記載のコーティング組成物で被覆された少なくとも1つの表面を含む被覆基材。 A coated substrate comprising at least one surface coated with the coating composition of claim 1. 基材の表面を化学薬品、腐食および耐候条件のうちの1つまたは複数の望ましくない結果から、以下の工程を含む方法によって調製される請求項1に記載のコーティング組成物で該表面をコーティングすることにより保護する方法であって、該工程が、
水;

Figure 0006204508

(式中、各Rはヒドロキシ基、または6個までの炭素原子を有するアルキル、アリールもしくはアルコキシ基であり、各Rは水素、または6個までの炭素原子を有するアルキルもしくはアリール基であり、nは、ポリシロキサンの分子量が400〜10,000となるように選択される)
を有するポリシロキサン;
1分子あたり1つより多くの1,2−エポキシド基および100〜5,000の範囲のエポキシド換算重量を含む非芳香族エポキシド樹脂
を含む樹脂成分を調製する工程;
分に硬化したエポキシ変性ポリシロキサンコーティング組成物を形成するために該樹脂成分に硬化系を添加する工程であって、該硬化系は:
少なくとも1つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも1つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンド
;および
任意選択で、少なくとも1つの金属触媒を含む硬化促進剤
を含み、
該トリアルコキシ官能性アミノシランが一般式
Figure 0006204508

を有し;そして
該アミノ官能性ポリシロキサン樹脂が一般式
Figure 0006204508

を有し;
式中、R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、6個未満の炭素原子を含むアルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキルまたはヒドロキシアルコキシアルキル基であり、各R は、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキルまたはシクロアルキル原子団から独立して選択される二官能性の有機原子団であり、各R は独立して、アリール、フェニル、(C 〜C )アルキル、(C 〜C )アルコキシまたは−OSi(R NH 基であり、mは、該ブレンドが112〜250g/NHの範囲のアミン換算重量を有するように選択され、
該ブレンドは2.2〜2.8の平均アルコキシ官能基数を有し、10重量%〜25重量%のアルコキシ含有量を有する工程;ならびに
該コーティング組成物が十分に硬化した状態になる前に、該請求項1に記載のコーティング組成物を保護対象の基材の表面に塗布する工程
を含む方法。
The surface of a substrate is coated with a coating composition according to claim 1 prepared from a undesirable result of one or more of chemical, corrosion and weathering conditions by a method comprising the following steps: In which the step comprises:
water;
formula
Figure 0006204508

Wherein each R 1 is a hydroxy group or an alkyl, aryl or alkoxy group having up to 6 carbon atoms, and each R 2 is hydrogen or an alkyl or aryl group having up to 6 carbon atoms , N is selected so that the molecular weight of the polysiloxane is 400 to 10,000)
A polysiloxane having
Preparing a resin component comprising a non-aromatic epoxide resin comprising more than one 1,2-epoxide group per molecule and an epoxide equivalent weight in the range of 100 to 5,000;
A process of adding a cure system for the resin component in order to form an epoxy-modified polysiloxane coating composition cured in ten minutes, the curing system:
A blend of at least one trialkoxy-functional aminosilane and at least one amino-functional polysiloxane resin; and, optionally, a curing accelerator comprising at least one metal catalyst;
The trialkoxy-functional aminosilane has the general formula
Figure 0006204508

And having
The aminofunctional polysiloxane resin has the general formula
Figure 0006204508

Having
In which R 5 is a difunctional organic group selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups, each R 6 being independently less than 6 An alkyl, hydroxyalkyl, alkoxyalkyl or hydroxyalkoxyalkyl group containing 5 carbon atoms, each R 8 is independently selected from aryl, alkyl, dialkylaryl, alkoxyalkyl, alkylaminoalkyl or cycloalkyl groups A difunctional organic group, each R 9 is independently aryl, phenyl, (C 1 -C 4 ) alkyl, (C 1 -C 4 ) alkoxy or —OSi (R 9 ) 2 R 8 NH There are two groups, and m is an amine conversion in which the blend is in the range of 112 to 250 g / NH. Selected to have weight,
The blend has an average number of alkoxy functional groups of 2.2 to 2.8 and an alkoxy content of 10% to 25% by weight ; and before the coating composition is fully cured the in claim 1 comprising the step of applying a coating composition according to the surface of the substrate to be protected, how.
前記樹脂成分がさらに、ヒマシ油のグリシジルエーテルに基づき、200〜1,000のエポキシド換算重量を有する軟質エポキシ樹脂を含む、請求項19に記載の方法。 20. The method of claim 19 , wherein the resin component further comprises a soft epoxy resin having an epoxide equivalent weight of 200 to 1,000, based on glycidyl ether of castor oil.
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