JP6224694B2 - 低吸水性を備える低密度エポキシ組成物 - Google Patents

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Description

本開示は、広くは、エポキシ樹脂系硬化性組成物に関する。本組成物は、特に物品外部のためのコーティング組成物として好適である。本開示は、硬化性組成物、硬化性組成物を含む物品、並びに硬化性組成物を使用して物品の外側表面をコーティングする方法にも関する。
運搬用車両及び発電装置、特に風力発電装置は、金属に代えて低重量材料及び複合材を使用しての製造が増加している。複合材、典型的には繊維強化ポリマー樹脂は、強靭でかつ凸凹した表面又は切断端を有する傾向がある。この傾向は、高品質の塗装及び仕上げ材を塗布する際に問題となり、空気力学的にも悪影響を与え得る。これまでに、航空機の外側表面、より具体的には航空機の外部部品の表面のコーティングにはポリスルフィド系組成物が使用されてきた。
しかしながら、代替となるコーティング組成物が必要とされている。望ましくは、このような組成物及び得られるコーティングは低重量(又は低密度)である。これらの組成物及びコーティングは、低密度性に加えて、望ましくは低吸水性を有し、湿潤条件下でも軽重量を保持する。
以降に、特許請求の範囲及び本明細書に記載されるとおりに定義される硬化性組成物を提供する。詳細には、
(i)少なくとも1つの芳香族エポキシ樹脂、
(ii)少なくとも1つの脂環式アミンを含み、芳香族エポキシ樹脂を硬化させる、少なくとも1つの硬化剤、
(iii)100℃〜145℃の融点を有し、式(I)に従う少なくとも2つの末端基
−NR−CO−R
を含有する、少なくとも1つの脂肪酸ポリアミド、(式中、Rは、Hであるか、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表し、Rは、3〜27個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和アルキル鎖を表す)、並びに
(iv)中空粒子を含む少なくとも1種の充填剤材料、を含む、硬化性組成物が提供される。
別の態様ではこの硬化性組成物を硬化させることにより得られる硬化性組成物が提供される。
更なる態様では、
i)硬化性組成物を準備すること、
ii)硬化性組成物を基材に塗布すること、
iii)硬化性組成物を硬化させること、を含む、基材をコーティングする方法が提供される。
更に別の態様では、外側表面を有する物品が提供され、前記表面は、硬化させた組成物を含むコーティングを含む。
本開示の実施形態を詳細に説明するのに先立ち、本開示はその用途において以下の説明文に記載される構成の細部及び要素の配列に限定されない点は理解されるべきである。本発明には他の実施形態が可能であり、本発明は様々な方法で実施又は実行することが可能である。また、本明細書で使用する語法及び専門用語は、説明を目的としたものであり、発明を限定するものとして見なされるべきでない点は理解されるべきである。「からなる」の使用とは対照的に、本願における「含む」、「含有する」、「備える」、又は「有する」及びその変化形の使用は、これらの語の後に列記される要素及びその均等物に加えて更なる要素を包含することを意味する。「a」又は「an」の使用は、「1以上」を包含することを意味する。本明細書に引用されるいずれの数範囲も、その範囲の下方値から上方値の全ての値を包含することを意図する。例えば、1%〜50%の濃度範囲は略記であり、例えば、2%、40%、10%、30%、1.5%、3.9%などの1%〜50%の値を明確に開示するものとする。
硬化性コーティング組成物
本開示に従う硬化性組成物は、
少なくとも1つの芳香族エポキシ樹脂、
少なくとも1つの脂環式アミンを含み、芳香族エポキシ樹脂を硬化させる、少なくとも1つの硬化剤、
少なくとも1つの脂肪酸ポリアミド、及び
中空粒子を含む少なくとも1種の充填剤材料、を含む。
硬化性エポキシ樹脂組成物は、運送業における構成要素の充填剤又は接着剤(いわゆるボディ−シェル接着剤又は充填剤)として好適であることが知られているが、これらの用途は、通常、輸送車両の内部構成要素を対象としてきた。本明細書で提供される硬化性組成物は、大幅に低減された吸水性を示し、したがって、外部領域、即ち、硬化性組成物が湿気に曝露される領域に有利に使用され、吸水による重量増加は低減される。したがって、硬化性組成物から作製されたコーティングは、物品、特に、航空機又は組み込まれている場合には風力発電機関、風力タービン又はヘリコプターの回転翼の羽、又は航空機の翼の外部を形成する部品の外部表面に場合に好適である。
吸水性の低さに加えて、硬化性組成物由来の反応産物は、視認され得るひび割れ、又は孔(wholes)を全く有さない、又はわずかにだけ有する、平滑な表面をもたらす。このような表面は、必要に応じて、好都合に塗布され、又はラッカー塗装される。
エポキシ樹脂:
エポキシ樹脂は、1つ以上のエポキシ官能基を有する高分子有機化合物である。これらは、エポキシ官能基を開環反応させることで重合させることができ、又は硬化することができる。エポキシ樹脂は、少なくとも1、1超、又は少なくとも少なくとも2若しくは2超の平均エポキシ官能価を有し得る。
エポキシ樹脂は、典型的には芳香族である。好ましくは、エポキシ樹脂は、グリシジル又はポリグリシジルエーテル型の部分を含有する。かかる部分は、例えば、ヒドロキシ官能基(例えば、二価若しくは多価フェノール、又はポリオールを含む脂肪族アルコールであるが、これらに限定されない)とエピクロロヒドリン官能基との反応により得ることができる。本明細書において言及するとき、二価フェノールは、芳香環に結合している少なくとも2つのヒドロキシ基(「芳香族」ヒドロキシ基とも呼ばれる)を含有するフェノール、又は少なくとも2つのヒドロキシ基が芳香環に結合している場合のフェノールである。これは、ヒドロキシル基が、ポリフェノールの同じ環に、又はポリフェノールの異なる環に結合できることを意味する。したがって、用語「二価フェノール」は、2つの「芳香族」ヒドロキシ基を含有するフェノール又はポリフェノールに限定されるものではなく、多価フェノール、即ち、2つ超の「芳香族」ヒドロキシ基を含有する化合物も包含する。有用な二価フェノールの例としては、レゾルシノール、カテコール、ヒドロキノン、並びにp,p’−ジヒドロキシジベンジル、p,p’−ジヒドロキシフェニルスルホン、p,p’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシフェニルスルホン、p,p’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2−ジヒドロキシ−1,1−ジナフチルメタン(dinaphrhylmethane)、並びにジヒドロキシジフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン、ジヒドロキシジフェニルエチルメチルメタン、ジヒドロキシフェニルメチルプロピルメタン、ジヒドロキシジフェニルエチルフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニル−プロピレンフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニルブチルフェニルメタン、ジヒドロキシジフェニル−トリルエタン、ジヒドロキシジフェニルトリルメチルメタン、ジヒドロキシジフェニルジシクロヘキシル−メタン、及びジヒドロキシジフェニルシクロヘキサンの2,2’、2,3’、2,4’、3,3’、3,4’、及び4,4’の異性体などを含むポリフェノール、が挙げられる。
好ましいエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールA/F及びこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない、二価又は多価フェノールのグリシジルエーテル又はポリグリシジルエーテルを含有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらは、ビスフェノールA及び/又はF由来の1つ以上の繰り返し単位を含有する。このようなエーテル、又はこのような繰り返し単位が、例えば、ビスフェノールA及び/又はFのグリシジルエーテルをエピクロロヒドリンと重合させることにより得ることができる。ビスフェノールAのジグリシジルエーテルの場合、エポキシ樹脂は、式(ii)により表すことができ、式中、nは繰り返し単位を意味する(n=0の場合、式(ii)はビスフェノールAのジグリシジルエーテルを表す)。
Figure 0006224694
典型的には、エポキシ樹脂は数種類の樹脂の配合物である。したがって、式(ii)中、nは配合物の平均値を表すものであり、整数の値を含む可能性もあるが整数ではない可能性もあり、例えば、0.1〜2.5であるがこれらに限定されない。
上記芳香族エポキシ樹脂を用いることに代えて、又はそれに加えて、それらの完全に又は部分的に水素化されている誘導体(即ち、対応する脂環式化合物)を用いてもよい。芳香族エポキシ樹脂を使用する代わりに、あるいは使用するのに加えて、脂肪族、例えば、非環式、直鎖又は分枝鎖、エポキシ樹脂を使用することもできる。
典型的には、エポキシ樹脂は液体である。エポキシ樹脂には、例えば、別の液体樹脂に溶解させた形態で、又は分散させた形態で使用される固体エポキシ樹脂を含み得る。好ましくは、エポキシ樹脂は、周囲条件(23℃、1bar(100kPa))下で液体である。典型的には、エポキシ樹脂は、ASTM D445に従って測定した時に、20℃下で約4〜約10、好ましくは約4.5〜6.0MPa.sの粘度を有し得る。
好ましくは、本開示に従うエポキシ樹脂は、約170〜200のエポキシ当量を有する(ASTM D 1652)。
エポキシ樹脂はハロゲンを含有してよく、好ましくは可燃性を減少させるため臭素原子を含有させることもできる。
好適でありかつ市販のエポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(例えば、Hexion Speciality Chemicals GmbH(Rosbach,Germany)から商品名EPON 828,EPON 830又はEPON 1001で入手可能、又は(Dow Chemical Co)から商品名D.E.R−331又はD.E.R−332で入手可能)、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル(例えば、Dainippon Ink and Chemicals,Inc.から入手可能なEPICLON 830又はDow Chemical Co(Schwalbach/Ts.,Germany)から入手可能なD.E.R.−354)、ビスフェノールA及びビスフェノールFの配合物のジグリシジルエーテル(例えば、Momentive Speciality Chemicals(Columbus,USA)から入手可能なEPIKOTE 232)が挙げられる。他のビスフェノール系エポキシ樹脂は、商標EPILOX(Leuna Epilox GmbH(Leuna,Germany))で市販されており、エポキシ樹脂難燃剤は、商品名D.E.R 580(Dow Chemical Co.から入手可能な臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂)で入手可能である。
典型的には、本明細書で提供される組成物は、硬化性組成物の総重量に対し10〜70重量%、好ましくは15〜60重量%、より好ましくは15〜55重量%、特に好ましくは15〜50重量%の1つ以上のエポキシ樹脂を含む。
硬化剤
本開示に従う硬化性組成物は、硬化性エポキシ樹脂を硬化させる少なくとも1つの硬化剤を含む。硬化剤は、少なくとも1つの脂環式アミンを含む。本明細書で使用するとき、用語「脂環式アミン」は、少なくとも1つの脂環式基を含有するアミンを指す。脂環式アミンは、好ましくは一級アミンであり、少なくとも1つの一級アミン基(例えば、−NH基)を含有する。脂環式アミンの典型的な例としては、1又は2個のシクロへキシル、シクロヘプチル、若しくはシクロペンチル基、又はこれらの組み合わせを含有する一級アミンが挙げられる。脂環式基は、典型的には、アミン基に対しα又はβ位に存在する(α位は、アミンに直接結合していることを意味する。β位は、α位に隣接する位置を意味する)。脂環式アミン硬化剤の具体例としては、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,3−ジアミノシクロペンタン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルスルホン、4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシル−プロパン−1,3、4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシル−プロパン−2,2、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3−アミノメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキシルアミン(イソホロンジアミン)又はアミノメチルトリシクロデカンが挙げられる。
好適な脂環式アミン硬化剤は、商標表記ANCAMINE 2264、ANCAMINE 2280、ANCAMINE 2286(Airproduct and Chemical Inc(Allentown,PA,USA))又はBAXXODUR EC 331(BASF(Ludwigshafen,Germany))又はVERSAMINEC31(Cognis(Monheim,Germany))又はEPICURE 3300(Momentive Specialty Chemicals,Inc(Columbus,Ohio,USA)で市販されている。
本明細書で提供される組成物は、典型的には、硬化性組成物の総重量に対し10〜40重量%の脂環式アミンを含み得る。典型的には、エポキシ基に対する脂環式アミンの比は、約10%の偏差で約2:1となるよう選択される。これは、典型的には、この偏差内の硬化性組成物は、エポキシ基2個に対し1個のアミン基を含有することを意味する。
脂肪酸ポリアミド
本開示により提供される硬化性組成物は、少なくとも1つの脂肪酸ポリアミドを含有する。脂肪酸ポリアミドは、約100℃〜約155℃、好ましくは約120℃〜約140℃の温度にて融解する。脂肪酸ポリアミドは、これらの温度にて融点又は溶解範囲を有し得る。
脂肪酸ポリアミドは、式(I)
−NR−CO−R
に従う少なくとも2つの末端基を含有する(式中、RはHであるか、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であり、好ましくはRはHを表す。Rは、3〜27個の炭素原子、好ましくは11〜23個の炭素原子を含有する、飽和又は不飽和アルキル鎖を表し、ただし好ましくは飽和アルキル鎖を表す。この鎖は直鎖又は分枝鎖又は環状であってよい。好ましくは、鎖は飽和されている)。脂肪酸ポリアミドは、典型的には、式(III)
MOOC−R
に従うカルボン酸の縮合反応により得ることができ、好ましくは脂肪酸又はジアミン若しくはポリアミンの一級又は二級アミン基を有する脂肪酸の組み合わせである。典型的には、カルボン酸は、式(iii)に従うカルボン酸であり、式中、Rは上記に定義されるとおりである。好ましくは、カルボン酸は、脂肪酸又は脂肪酸混合物又はカルボン酸混合物である。カルボン酸は、飽和又は不飽和であってよく、典型的には、4〜28個の炭素原子、好ましくは12〜24個の炭素原子を含有する。有用なカルボン酸の例としては、脂肪酸、例えば、飽和脂肪酸が挙げられる。飽和脂肪酸の例としては、ヘキサン酸有用な、ノナン酸有用な、ドデカン酸有用な、テトラデカン酸有用な、ヘキサデカン酸、及びオクタデカン酸、並びにこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。有用な不飽和脂肪酸の例としては、リシノール酸((9Z,12R)−12−ヒドロキシオクタデカ−9−エン酸)、オレイン酸((9Z)−オクタデカ−9−エン酸)及びリノール酸(cis,cis−9,12−オクタデカジエノン酸)が挙げられる脂肪酸は、合成由来であっても、又はヒマシ油、大豆油、トール油、及び亜麻仁油を含む植物油などのように天然由来であってもよい。例えば、水素化ヒマシ油などの部分又は完全水素化植物油も使用できる。
脂肪酸ポリアミドの調製に有用なジアミン又はポリアミンには、脂肪族、脂環式又は芳香族ジアミンが含まれる。ジアミン又はポリアミンは、典型的には2〜40個の炭素原子を有する。好ましくは、アミンはジアミンである。有用なジアミンの例としては、エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、p−キシレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン(2-methypentamethylene diamine)、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、2,2−ジ−(4−シクロヘキシルアミン)、2,2−ジ(4−シクロヘキシルアミン)プロパン、ポリグリコールジアミン、イソホロンジアミン、m−キシレンジアミン、シクロヘキサンビス(メチルアミン)、ビス−1,4−(2’−アミノエチル)ベンゼン、9−アミノメチルステアリルアミン、10−アミノエチルステアリルアミン、1,3−ジ−4−ピペリジルプロパン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,18−ジアミノオクタデカン、ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン及びビス−(3−アミノプロピル)ピペラジンが挙げられるがこれらに限定されない。
本発明に従うコーティング組成物に有用な脂肪酸アミドは、DISPARLON 6100、6200、6500、6600、6650若しくは6700を含む商標表記DISPARLON(Kusumoto Chemicals Ltd.(Japan)から入手可能)又はLUVOTIX HTを含む商標表記LUVOTIX(Lehmann & Voss & Co.(Germany)から入手可能)で市販されている。
脂肪酸ポリアミドの混合物を使用することもできる。
硬化性コーティング組成物中の脂肪酸ポリアミドの重量%は、硬化性コーティング組成物の総重量に対し、典型的には約1.0〜約10重量%であり、特に1.5〜約4重量%である。
脂肪酸ポリアミドは、50℃〜100℃の温度で融解する炭化水素油又は炭化水素固体と組み合わせることもできる。これらの炭化水素を加えることで、得られるコーティングの均一性を更に向上させることもできる。
中空粒子を含む充填剤材料
硬化性組成物は、中空粒子を含む少なくとも1種の充填剤材料(本明細書においては、以降で「軽量充填剤」とも参照される)を更に含む。軽量充填剤は、典型的には、組成物の密度を低減させることができる。本明細書で使用するとき、「組成物の密度を低減させることができる」は、充填剤が、充填剤を含まない組成物よりも低い密度を有することを意味する。組成物の密度を低減させることのできる充填剤には、低密度無機充填剤(即ち、約0.1〜約0.5g/cmの密度を有する充填剤)及び低密度有機充填剤(即ち、約0.05〜約0.40g/cmの密度を有する充填剤)などの無機及び有機材料が含まれる。
典型的には、組成物は、組成物の総重量に対し15〜60重量%の軽量充填剤を含む。有機充填剤と無機充填剤の組み合わせを使用してもよいが、無機低密度充填剤は、好ましくは、有機充填剤よりも過剰に使用される。好ましくは、軽量充填剤材料は、例えば、無機又は有機中空粒子などの中空粒子から選択され、好ましくは、例えば、無機マイクロスフェアなどの無機粒子から選択される。粒子の中空部分は、ガス若しくは混合ガス、液体若しくは液体混合物、又は1つ以上のガス及び1つ以上の液体の混合物で充填されていてもよく、あるいは真空であってもよい。無機マイクロスフェアは、例えば、ガラス、又はセラミック(ゾル−ゲル法によるものなど)などの様々な材料から選択され得る。無機粒子は、典型的には、シリコン−オキシド、酸化アルミニウム又はこれらの組み合わせを含有する。
無機粒子は、自由流動性粉末の形態であってもよい。好ましくは、それらは比較的均質の粒度を有する。平均粒径は、典型的には500μm未満であり、好ましくは1〜300μm、好ましくは5〜200μmであり、より好ましくは10〜100μmである。平均は、D50値、即ち、粒子の50重量%が上記の通りの粒径を有するものとして表すことができる。D50粒子の50重量%は、篩分けによって割り出すことができる。無機マイクロスフェアは、好ましくは0.5g/cm未満の密度、より好ましくは0.1〜0.45g/cm、特に好ましくは0.12〜0.42g/cmの密度を示す。
好ましい中空無機マイクロスフェアには、例えば、3M社から商品名GLASS BUBBLES D32又はK42HS及びSCOTCHLITE D32/4500で市販のガラスマイクロスフェアが含まれる。
本明細書で提供される組成物はまた、有機マイクロスフェアを含有し得る。有機マイクロスフェアは、ポリマーマイクロスフェアである。ポリマーマイクロスフェアは、有機ポリマー、即ち、少なくとも1つの不飽和炭素−炭素結合を含有する単量体から誘導される反復単位を含む材料から作製される。好適なポリマーの典型的な例としては、アクリロニトリルポリマー若しくはコポリマー、アクリレートポリマー若しくはコポリマー、ビニリデンポリマー若しくはコポリマー、ポリアセテートポリマー若しくはコポリマー、ポリエステルポリマー若しくはコポリマー、塩化ビニリデン/アクリロニトリルコポリマー、アクリレート/アクリロニトリルコポリマー、又はそれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。
有機マイクロスフェアの平均直径は、好ましくは15〜200μm、より好ましくは20〜180μmである。典型的には、有機マイクロスフェアの密度は、0.05〜0.40g/cmである。
低密度有機充填剤は、未膨張の有機中空マイクロスフェア及び予め膨張させた有機中空マイクロスフェアから選択することができる。未膨張の有機中空マイクロスフェアは、例えば、Akzo Nobelから商品名「EXPANCEL」で入手可能である。未膨張の有機中空マイクロスフェアは、場合によっては、膨張性有機マイクロバルーンとも呼ばれ、例えば、Lehmann and Voss(Hamburg,Germany)からも商品名MICROPEARLで入手可能である。予め膨張させた有機中空マイクロスフェアは、例えば、商品名DUALITEでHenkel Corporation(CT,USA)から市販である。一実施形態では、組成物は、上記の通りの無機及び有機粒子を含む。
硬化性組成物に使用される充填剤の濃度及び性質は、好ましくは、硬化済み組成物の密度が0.9g/cm未満、より好ましくは0.8g/cm未満、最も好ましくは約0.4〜0.6g/cmとなるように選択される。
他の成分
本開示の組成物は、更にレオロジー特性を調節するために、又は組成物の外観を調整するために使用することのできる原材料及び補助剤を更に含み得る。これらの追加の材料には、例えば、上記のもの以外の充填剤、チキソトロープ剤、反応性希釈剤、二次硬化剤、顔料、抗酸化剤、接着促進剤、難燃剤、及び湿潤剤などが含まれる。
反応性希釈剤を添加して、組成物の流れ特性を制御することもできる。好適な希釈剤は、少なくとも1つの反応性末端部分、及び好ましくは、飽和又は不飽和の脂肪族環状主鎖を有することができる。好ましい反応性末端部分としては、グリシジルエーテルが挙げられる。好適な希釈剤の例としては、単官能性飽和又は不飽和、分岐又は非分岐、環式又は開鎖脂肪族C4〜C30アルコールのグリシジルエーテル、例えば、ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、トリメトキシシリルグリシジルエーテルなど、二官能性飽和又は不飽和、分岐又は非分岐、環式又は開鎖脂肪族C2〜C30アルコールのグリシジルエーテル、例えば、エチレングリコールグリシジルエーテル、ブタンジオールグリシジルエーテル、ヘキサンジオールグリシジルエーテル、オクタンジオールグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルなど、三官能性又は多官能性、飽和又は不飽和、分岐又は非分岐、環式又は開鎖脂肪族アルコールのグリシジルエーテル、例えば、エポキシ化トリメチロールプロパン、エポキシ化ペンタエリスリトール(pentaerythrol)、あるいは脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル、例えばソルビトール、グリセロール、トリメチロールプロパン、などが挙げられる。
シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、及びトリメチロールプロパンのジ又はトリグリシジルエーテルが好ましい。市販の反応性希釈剤は、例えば、Hexionの商標「Reactive Diluent 107」、又はAir Products and Chemical Inc(Allentown,PA,USA)の「Epodil 757」である。反応性希釈剤は、総硬化性組成物に対し最大で15重量%の量で加えることもでき、典型的には硬化性組成物の総重量に対し約0.5〜約8重量%の量で加えることもできる。
二次硬化剤を加えて硬化速度を増加させることもできる。有用な二次硬化剤には、イミダゾール、イミダゾール塩、イミダゾリン又は次式(IV):
Figure 0006224694
の構造を有する芳香族第三級アミンが含まれる(式中、
はHであるか、又は例えば、メチル又はエチル、好ましくはメチルなどのアルキルであり、RはCHNRであり、
及びRは、互いに独立して、存在してもしなくてもよく、存在する場合にはR及びRはCHNRであり、R及びRは、互いに独立して、アルキル、好ましくはCH又はCHCHである)。
有用な二次硬化剤の一例は、Air Products Chemicals Europe B.V.からANCAMINE K54として市販のトリス−2,4,6−(ジメチルアミノメチル)フェノールである。
更なる材料としては湿潤剤が挙げられる。湿潤剤は、組成物の混合性及び加工性を改善し、また、組成物の制御性を向上させることができる。湿潤剤は、原材料、特に充填剤の分散性を改善するために加えることができる。好適な湿潤剤には、長鎖カルボン酸、長鎖スルホン酸、及びリン酸エステルが含まれる。他の好適な湿潤剤の例としては、チタン酸塩、シラン、ジルコン酸塩、ジルコアルミン酸塩が挙げられる。好ましくは、湿潤剤は混合物として使用される。有用な市販の湿潤剤の例としては、例えば、シランZ−6040(DOW−Corning)として市販のシラン、及びBYK Chemie GmbHから市販のリン酸エステルが挙げられるがこれらに限定されない。湿潤剤の濃度は、典型的には組成物の総重量に対し6重量%未満であり、より好ましくは5重量%以下である。
顔料としては、酸化第二鉄、れんが粉、カーボンブラック、酸化チタン、Chromophtal blue等を含む無機又は有機色素を挙げてもよい。2K(2成分)組成物の場合には、異なる顔料を個々の反応成分に加えて(又は1つの成分には顔料を加え、かつ他の成分には加えずにいることもできる)、成分の均一な混合物が作製されたことを視覚的に判断できるようにすることもできる。
本明細書で提供される硬化性組成物の利点は、硬化させることにより幅広い温度範囲、例えば、23℃〜106℃の温度範囲にて、良好な圧縮強度、少なくとも約3MPaの圧縮強度を有するコーティングを得られる。この圧縮強度は、ポリマー性強靭化剤を加えずとも得ることができる。ポリマー性強靭化剤を加えることで、室温低圧下(即ち、23℃にて約4〜10bar(400〜1000kPa))ではもはや押出可能ではなくなるほどに硬化性組成物の粘度が増加し得る。ポリマー性強靭化剤は、当該技術分野では有機(即ち、炭化水素系)ポリマーとして既知であり、硬化性エポキシ組成物に加えることで、得られる硬化した組成物の強靱性を増加させることができる。典型的には、ポリマー性強靭化剤は、エポキシ樹脂の重量に対し約0.1、好ましくは0.5重量%の重量比で加えた場合、硬化性組成物の引張り強度を5%超増加させる。ポリマー性強靭化剤は固体又は液体であってよい。典型的には、固体ポリマー性強靭化剤は、オレフィン性二重結合を有するモノマーのコポリマーなどのブロックコポリマー又はコアシェルポリマーであり、典型的には二重結合のうちの1つは、ヘテロ原子又は少なくとも1つの他の二重結合と直接共役する。このようなモノマーは、典型的にはスチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、及び酢酸ビニルを含む群から選択される。液体ポリマー性強靭化剤は、典型的にはポリウレタンポリマー、ニトリルブタジエンポリマー、又はポリアクリレートゴムに基づくものである。したがって、一実施形態では、本明細書で提供される硬化性組成物、及びそれらから得られるコーティング又は硬化した組成物は、ポリマー性強靭化剤を含まない。
硬化性組成物の作製方法
本発明の硬化性組成物は、当該技術分野において既知の手法により容易に作製することができる。本明細書において提供される組成物は、一成分系(1K)又は二成分系組成物(2K組成物)の形態であってよく、二成分系組成物が好ましい。二成分組成物では、硬化成分はエポキシ樹脂とは別個に保持され、コーティングされる表面に塗布する前に組み合わせされる。2K組成物の効果成分及びエポキシ樹脂は、室温下で反応性であり、即ち、室温、例えば、23℃にて既に硬化反応を開始するほど十分に反応性であり、硬化反応を開始させるために加熱する必要はない。二成分系組成物は、典型的にはA部(硬化系を含有)及びA部とは別個のB部(エポキシ成分を含有)を含む。更に、硬化性組成物の原材料を更に含有する別個の部も想到される。A部若しくはB部、又はA部及びB部、好ましくはA部及びB部は脂肪酸ポリアミドを含む。A部又は/及びB部、好ましくはA部及びB部の両方が充填剤を含む。A部には二次硬化剤を含ませることもできる。A部又は/及びB部は更に、本明細書で記載される他の成分を含んでもよい。
各部の成分は、典型的には高剪断ミキサー(例えば、Hauschild Engineeringから入手可能)を使用して混合及び均質化される。最初に、脂肪酸ポリアミドの総量の一部を硬化剤(A部)と混合し、脂肪酸ポリアミドの残部をエポキシ樹脂(B部)と混合することが好ましい。この混合物を加熱し、混合及び均質化を改良することもできる。温度は、好ましくは脂肪酸ポリアミドが溶融するよう選択される。室温に冷却後、典型的には上記の通りに高速ミキサーで撹拌しながら他の原材料を加えた。好ましくは、A部及びB部の混合は、コーティング組成物として使用する直前に実施され、即ち、コーティングされる基材への適用前に実施される。
硬化性コーティング組成物が二成分系組成物である実施形態では、本明細書に記載の原材料の重量%は、最終的な硬化性コーティング組成物の総重量、即ち、各部を組み合わせたものに対するものである。
押出成形機又はポンプなどの一般的な適用装置により、硬化性コーティング組成物を基材に塗布することができる。好ましくは、成分は、押出可能な硬化性組成物(即ち、押し出し可能な1K又は2Kの硬化性組成物)を生成するのに有効な量で存在させる。2部式系では、好ましくは、例えば、二重Pacカートリッジ内での分注及び混合を可能にするように、両方の部が押し出し可能である。典型的には、硬化性コーティング組成物(又は、同様に2K組成物の個々の成分)は、直径4.0mmを有する円形開口部を通して、5bar(500kPa)の圧力にて60秒間押出し成形された場合に、約10〜50g/分、好ましくは15〜40g/分の押し出し速度を有する。2K組成物は、典型的には2Kカートリッジ(硬化性組成物のA部及びB部を含有する2つの別個のカートリッジを含むカートリッジ)内の基材に加えられ、気圧式ポンプの使用により混合ノズルを通して押出し成形される。これらは、典型的には、約2〜8bar(約200〜800kPa)の圧力を適用する手動操作機器である。
本開示に従う硬化性組成物の個々の原材料の最適比及び量は、例えば、上記の押し出し速度、及び/又は硬化反応の反応生成物に所望される特性(例えば、所望されるコーティング)など、例えば、圧縮強度、密度及び/又は吸水率あるいは前述の特性のうちの1つ以上又はすべてなどの、硬化性組成物に所望される用途に従って選択することができる。本開示に従う硬化性組成物は、好ましくは、次の特性、
(i)約−55℃〜約120℃、好ましくは23℃〜106℃の温度範囲にて少なくとも3MPaの圧縮強度、
(ii)23℃にて少なくとも25MPaの圧縮強度、
(iii)約0.4〜約0.6g/cmの密度、
(iv)23℃にて浸漬した後の、約10重量%未満の吸水度、のうちの1つ以上を有する硬化した組成物を提供するために選択及び調整される。
本明細書で提供される、本開示に従う典型的な硬化性コーティング組成物は、約20〜約40重量%のエポキシ樹脂、約0.5〜約5.0重量%の硬化剤、0.5〜約5.0重量%の脂肪酸ポリアミド、及び中空粒子を含む約20〜約40重量%の充填剤、を含み、重量に基づく割合(%)は、組成物の総量に基づくものであり、重量%の合計量は100%となる。アミン硬化剤及びそれらの量は、好ましくは、エポキシ樹脂のエポキシ当量の約0.3〜約0.7倍に相当するアミン水素当量が得られるよう選択される。
硬化性コーティング組成物により得られるコーティング
コーティングされる基材上に硬化性組成物を塗布し、硬化性組成物を硬化させることによりコーティングが得られる。硬化反応により得られる反応生成物は、基材上にコーティングを生成する。硬化性組成物は、典型的には、押出し成形により、コーティングされる基材(典型的には、成形された物品)に塗布される。硬化性組成物は、続いて室温にて基質上で硬化させて、所望により硬化性組成物を加熱硬化させるか又は高温に暴露することができる。最適な硬化条件は、所定の実験により、コーティングされる材料、及び硬化性組成物の具体的な組成に合わせて調整することができる。本明細書で提供される硬化性組成物は、好ましくは室温で硬化性である。好ましくは、室温(25℃)かつ相対湿度50%で7日足らずで完全に硬化させることができる。硬化の完了は、様々な経過時点で、硬化サンプルの圧縮強度を測定することにより判定することができる。圧縮強度が変化せず、測定値間の誤差の範囲内である場合、硬化は完了したものと見なすことができる。
硬化性組成物は、多様な基材に塗布することができ、良好な接着性をもたらす。基材は、一般的に成形された物品であり、又はより具体的には成形された物品の1つ以上の外側表面である。このような基材には、金属及びポリマー樹脂が含まれ得る。好ましい金属には、アルミニウム、鋼鉄、及びこれらの合金が含まれる。好ましいポリマー樹脂には、フェノール樹脂(即ち、フェノールをホルムアルデヒドと反応させることで誘導された繰り返し単位を含有するポリマー)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリレート、又はポリオキシメチレン又はこれらの混合物を含む、あるいはこれらからなる樹脂が含まれる。他の好ましい好適な樹脂には、エポキシ樹脂(例えば、エポキシ基を含有しているモノマー又は成分を架橋反応させることで誘導される繰り返し単位を含有している樹脂)が含まれる。硬化性組成物は、上記に意図される通りのポリマー樹脂と、それらに組み込まれる繊維、典型的にはガラス繊維、炭素繊維、KEVLAR繊維又はこれらの組み合わせとを含有する複合材上にコーティングをもたらす際に特に好適である。硬化性組成物は、物品の外側部品、即ち、物品の天候に暴露され得る部分のためのコーティングとして有用である。これらの硬化性組成物は容易に塗布可能であり、軽量でありかつ耐水性であることから、このような物品は、航空機又は風力タービンの回転翼など風力発電所の構成要素であり得る。これらの硬化性組成物は、飛行機又はヘリコプターから選択される航空機の外側表面に対しコーティングを形成するのに特に有用である。特に、コーティング組成物は、航空機の翼又は尾翼上、より詳細には翼のフラップ上又はフラップの構成要素上にコーティングをもたらすのに好適である。典型的な構成要素は、航空機の外側表面の一部を形成する外側表面を有する。コーティングは、低吸水性を有し、湿潤条件下でも低重量を保持することから、このような構成要素の外側表面、及び一般的に外部への塗布に際し特に好適である。
本明細書で提供される硬化性組成物を硬化させることにより得られるコーティングは、典型的には平滑な表面を有する。典型的には、コーティングの平滑な表面は、裸眼により視認され得るひび割れ及びピンホールを有さない。好ましくは、厚さ12.5mmのコーティングを有する12.5cm×25cmの矩形表面又は25cmの直径を有する円形表面は、外側表面に、0.1mm超の最大長さ寸法又は最大直径寸法のピンホール又はひび割れを有さない。
本明細書で提供されるコーティングは、視認され得る表面欠損を全く有さず、又は極わずかにだけ有し、容易にラッカー仕上げ又は塗装され得る。このコーティングの表面は平滑であることから、このような塗装又はラッカー塗装されたコーティングは、均質な又は均一な外観を提供する。
低密度を有し、かつ有利な機械的特性(例えば、圧縮強度に関して評価される)を示す対応する硬化性組成物を硬化させることにより得ることができる硬化コーティング組成物を調製することができる。特に、硬化済み組成物は、室温にて良好な圧縮強度を有するが、高温においても有する。加えて、硬化性組成物は、低吸水性(又は低吸水率)を有する。例えば、コーティングは、次の特性、
a)23℃にて水に1000時間浸漬した後の、10%未満の吸水度、
b)23℃にて少なくとも約25MPaの圧縮強度、
c)−55℃〜130℃、特に23℃〜106℃の温度にて少なくとも約3MPaの圧縮強度、
d)約0.4〜約0.6g/cmの密度、のうちの1つ以上又は全てを有し得る。
本発明は、更に、以下に記載の特定の実施形態及び実施例の一欄により例示される。組成物を特性評価するために使用される一部の試験法の前に組成物を記載する。実施形態、実施例、及び方法の一覧は、例示目的のみで提供され、本発明を制限することを意図するものではない。
特に指定しない限り、百分率は、各々、硬化性又は硬化した組成物の総質量についての重量百分率である。上記及び下記で、硬化性又は硬化した組成物の全成分の質量百分率は、各々、各場合において合計で100重量%になる。
使用材料:
ANCAMINE K54:トリス−2,4,6−ジメチルアミノメチルフェノール(Air Products and Chemicals,Inc.,Allentown/PA/USA);
AEROSIL R202:疎水性のヒュームドシリカ(Evonik Industries AG,Frankfurt,Germany);
EPODIL 757:1,4−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル(Air Products and Chemicals Inc.,Allentown,PA/USA);
GLASS BUBBLES D32:中空ガラス粒子,密度0.32g/cc(3M Company,USA);
Z−6040:エポキシシラン(Dow Corning,Germany);
EPIKOTE 232:ビスフェノールA及びビスフェノールF樹脂の配合物からなる低〜中粘度エポキシ樹脂(Momentive Specialty Chemicals Inc.);
DISPERLON 6500:非反応性ポリアミド(Kusumoto);
JEFFAMINE D−230:ポリエーテルジアミン硬化剤(Huntsman);
VERSAMINE C31:脂環式アミン硬化剤(Cognis)。
二液型エポキシ組成物の調製
A部の調製:
脂肪酸ポリアミドとともに硬化剤を80℃に加熱し、混合物を60分間撹拌した。3000rpmにて高速ミキサー(DAC 150 FVZ Speed mixer,Hauschild Engineering,Germany)を使用し、1分間撹拌しながら、表1に掲載される通りの残りの原材料を室温(23℃)にて加えた。すべての原材料を確実に均一に分散させるために成分は少量ずつ加えた。
(B)部の調製:
エポキシ樹脂及び脂肪酸ポリアミドを、23℃にて撹拌しながら10分間混合した。次にこの混合物を80℃に加熱し90分間保持した。混合物を室温まで冷却した。次いで、表2に掲載される通りの残りの成分を加え、各々を23℃で加えた後3000rpmにて高速ミキサー(DAC 150 FVZ Speedmixer,Hauschild Engineering)を用いて1分間撹拌し、均質にした。
A部及びB部の混合並びに押出成形:
400mLカートリッジ(Sulzer Mixpac AG,Haag,Switzerland)に、手作業により、B部及びA部を体積比2:1で400mL充填した。
MC 13〜18型(4.0mm口径 Sulzer Mixpac AG(Haag,Switzerland))の混合ノズルをカートリッジに取り付けた。5bar(500kPa)の圧力で気圧式ディスペンスガンを使用して、カートリッジから12.5mm(高さ)×12.5mm(幅)×25mm(長さ)の寸法で、かつ1つの主表面が開放されているシリコン型に、直接生成物を押し出した。次に、充填されたユニットを室温(23℃及び相対湿度50%)で7日間硬化させた。
試験方法:
吸水性(又は吸水率)
硬化後、硬化した標本を取り外しそれぞれ計量した。その後、標本を23℃にて蒸留水に浸漬した。浸漬の1000時間後、サンプルをペーパークロスにより拭きとり乾燥させ、再度計量した。吸水率(%)は次のとおりに計算した:(浸漬後標本重量/浸漬前標本重量)×100。6つの標本から得られた測定値の平均をデータとして記録する。
圧縮強度
硬化後、硬化させた標本を型から取り外し、ISO 604の手順に従って、圧縮試験を行った。加熱チャンバを取り付けたZwick Model Z030引張試験機(Zwick GmbH & Co KG,UIm,Germany)を使用し、25mmの軸線に沿って破壊が発生するまで、0.5mm/分の速度で試験標本を圧縮した。
圧縮強度は23℃及び106℃の両方で測定した。106℃での試験の前に、少なくとも30分間、加熱した機器の中で、試験片を予め調整した。それぞれのエポキシ組成物について、少なくとも3つの試料を測定し、結果はMPaで平均をとって記録した。
密度
硬化後、硬化させた標本を型から取り外し、それらの精確な寸法を記録した。各試料の重量を量り、密度を算出して、1cmあたりのグラムを記録した。
押し出し速度
2K組成物用の400mLカートリッジ(Sulzer Mixpac AG,Haag,Switzerland)に、手作業により、B部及びA部を体積比2:1で400mL充填した。MC 13〜18型(Sulzer Mixpac AG(Haag,Switzerland)の静的2Kミキサー)の混合ノズルをカートリッジに取り付けた。混合ノズルは、直径4.0mmの円形排出ノズルを有する。生成物は気圧式ディスペンスガンを使用してカートリッジから押し出した。押出速度は、5bar(500kPa)の圧力を60秒間適用することで押し出される量を測定することにより評価した。室温で測定を行った。各組成物を3回試験し、結果をg/分で表し、3回の測定値の平均を記載する。
(実施例)
実施例1及び比較実施例C−1、C−2
実施例1において、脂環式アミン及び脂肪酸ポリアミドを含むA1部と、エポキシ樹脂、脂肪酸ポリアミド、及び中空粒子を含む充填剤を含むB1部とから、2K組成物を調製した。脂肪族アミン及び脂肪酸ポリアミドを含むA2部と、エポキシ樹脂、脂肪酸ポリアミド、及び中空粒子を含む充填剤を含むB1部とから、比較例C−1を作製した。いずれも脂肪酸ポリアミド以外のヒュームドシリカを含むA3部及びB2部から、比較例C−2を調製した。A部及びB部の原材料及び量を表1及び2に掲載する。硬化性組成物は、それぞれA部及びB部を混合することにより調製した。上記の通りの一般的な手順に従い、サンプルの押出成形、硬化及び評価を実施した。試験結果を表3に示す。
Figure 0006224694
Figure 0006224694
Figure 0006224694
硬化後、実施例1に従う組成物表面には裸眼により視認され得る孔は存在せず、平滑であり、均一であった。硬化後、比較例C−2の表面は、気泡及びピンホールを示した。
以降の実施形態の一覧は、本開示を更に例示するために提供されるものであり、掲載される特定の実施形態に本開示を制限することを意図するものではない。
特定の実施形態の一覧:
1.硬化性組成物であって、
(i)少なくとも1つの芳香族エポキシ樹脂、
(ii)少なくとも1つの脂環式アミンを含み、芳香族エポキシ樹脂を硬化させる、少なくとも1つの硬化剤、
(iii)100℃〜145℃の融点を有し、式(I)に従う少なくとも2つの末端基
−NR−CO−R
を含有する、少なくとも1つの脂肪酸ポリアミド、(式中、Rは、Hであるか、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表し、Rは、3〜27個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和アルキル鎖を表す)、並びに
(iv)中空粒子を含む少なくとも1種の充填剤材料、を含む、硬化性組成物。
2.前記少なくとも1つの脂肪酸ポリアミドが、式(I)に従う少なくとも2つの末端基
−NR−CO−R
を含有する、(式中、RはHを表し、Rは、3〜27個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和アルキル鎖を表す)実施形態1に記載の硬化性組成物。
3.前記少なくとも1つの芳香族エポキシ樹脂が、エピクロロヒドリンによる二価フェノールの重合により得られる繰り返し単位を含む、実施形態1又は2に記載の硬化性組成物。
4.前記エポキシ樹脂が液体である、実施形態1〜3のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
5.前記エポキシ樹脂が、ASTM D445に従って測定した時に、20℃下で約4〜約10、好ましくは約4.5〜6.0MPa.sの粘度を有し得る、実施形態1〜4のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
6.前記エポキシ樹脂が、約170〜200のエポキシ当量を有する(ASTM D 1652)、実施形態1〜5のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
7.前記アミン系硬化剤及びエポキシ樹脂が、偏差10%以内で、エポキシ基2個に対しアミン基約1個の割合で存在する、実施形態1〜6のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
8.前記エポキシ樹脂が、ポリスルフィド単位及び/又はアクリレート単位を含まない、実施形態1〜7のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
9.100℃〜145℃の温度範囲の融点を有する飽和炭化水素を更に含む、実施形態1〜8のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
10.前記中空粒子が、中空ガラス粒子である、実施形態1〜9のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
11.前記中空粒子を含む充填材材料が、約0.3〜約0.5g/cmの密度を有する、実施形態1〜9のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
12.直径4.0mmを有する円形開口部を通して、23℃の温度かつ5bar(500kPa)の圧力にて60秒間押出し成形された場合に、約10g/分〜50g/分の押し出し速度を有する、実施形態1〜11のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
13.前記組成物が、少なくとも1つの芳香族エポキシ樹脂及び硬化剤を含む第2成分を互いに別個に含む二成分組成物であり、かつ第1部、第2部、又は両方の部が少なくとも1つの脂肪酸ポリアミドを含有する、実施形態1〜12のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
14.ポリマー性強靭化剤を含まない、実施形態1〜13のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
15.実施形態1〜14のいずれか1つに記載の硬化性組成物を硬化させることにより得られる硬化した組成物。
16.0.8g/cm未満の密度、好ましくは約0.4〜約0.7g/cmの密度を有する、実施形態1〜15に記載の硬化性組成物。
17.23℃にて約20MPa超の圧縮強度を有する、実施形態15又は16のいずれか1つに記載の硬化した組成物。
18.23℃にて約22〜約32MPaの圧縮強度を有する、実施形態15〜17のいずれか1つに記載の硬化した組成物。
19.23℃〜106℃の温度にて少なくとも約3MPaの圧縮強度を有する、実施形態15〜18のいずれか1つに記載の硬化した組成物。
20.23℃にて水に1000時間浸漬した後に約10重量%未満の吸水度を有する、実施形態15〜19のいずれか1つに記載の硬化した組成物。
21.基材をコーティングする方法であって、
i)実施形態1〜14のいずれか1つに定義される通りの硬化した組成物を準備することと、
ii)硬化性組成物を基材に塗布すること、
iii)硬化性組成物を硬化させること、を含む、基材をコーティングする方法。
22.前記基材が、アルミニウム、鋼鉄、繊維強化ポリマー樹脂を含む複合材、を含む基材から選択される、実施形態21に記載の方法。
23.前記基材が、物品の外部表面である、実施形態21又は22に記載の方法。
24.前記基材が、航空機又は風力発電装置の外側表面の一部を形成する物品の外側表面である、実施形態21〜23のいずれか1つに記載の方法。
25.外側表面を有する物品であって、前記表面が、実施形態15〜20のいずれか1つに記載の硬化性組成物を含むコーティングを含む、物品。
26.前記物品が、輸送車両又は風力発電装置の構成要素であり、前記物品の外側表面が、組み込まれている場合には輸送車両又は風力発電装置の外側表面の一部を形成する、実施形態25に記載の物品。
27.前記物品が、翼、フィン又は回転翼の構成要素である、実施形態25又は26に記載の物品。
28.前記物品の外側表面が、ポリマー樹脂及び1種以上の繊維材料を含有する複合材料を含む、実施形態25〜27のいずれか1つに記載の物品。
29.航空機の翼のフラップであるか、又は翼のフラップの構成要素である、実施形態25〜28のいずれか1つに記載の物品。
30.前記物品が、航空機又は風力発電機の構成要素であり、組み込まれている場合には前記物品の外側表面は、航空機又は風力発電機の外側表面の一部を形成する、物品の外側表面をコーティングするための実施形態1〜14のいずれか1つに記載の硬化性組成物の使用。
31.約0.8g/cm未満、好ましくは約0.4〜約0.6g/cmの密度を有するコーティングを提供するための、実施形態30の使用法。
32.23℃にて約20MPa超の圧縮強度を有するコーティングを提供するための、実施形態30又は31の使用法。
33.23℃にて約22〜約32MPa超の圧縮強度を有するコーティングを提供するための、実施形態30〜32のいずれか1つの使用法。
34.23℃〜106℃にて少なくとも約3MPaの圧縮強度を有するコーティングを提供するための、実施形態30〜33のいずれか1つの使用法。
35.約0.8g/cm未満、好ましくは約0.4〜約0.6g/cmの密度を有するコーティングを提供するための、実施形態30〜34のいずれか1つの使用法。
36.23℃にて水に1000時間浸漬した後に約10重量%未満の吸水度を有するコーティングを提供するための、実施形態30〜35のいずれか1つの使用法。
37.基材のコーティングであって、
(i)少なくとも1つの芳香族エポキシ樹脂、
(ii)少なくとも1つの脂環式アミンを含み、芳香族エポキシ樹脂を硬化させる、少なくとも1つの硬化剤、
(iii)約100℃〜約145℃の融点を有し、式(I)に従う少なくとも2つの末端基
−NR−CO−R
を含有する、少なくとも1つの脂肪酸ポリアミド、(式中、Rは、Hであるか、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表し、Rは、3〜27個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和アルキル鎖を表す)、並びに
(iv)中空粒子を含む少なくとも1種の充填剤材料、を含む組成物の硬化反応の反応生成物を含む、コーティングであって、
前記基材が、航空機又は風力発電機の構成要素である前記物品の外側表面であり、組み込まれている場合には前記物品の外側表面は、航空機又は風力発電機の外側表面の一部を形成する、コーティング。
38.前記物品が、翼、フィン、又は回転翼の構成要素である、実施形態35に記載のコーティング。
39.前記基材が、ポリマー樹脂及び1種以上の繊維材料を含有する複合材料を含む、実施形態37又は38に記載のコーティング。
40.前記物品が、航空機の翼のフラップであるか、又は翼のフラップの構成要素である、実施形態37〜39のいずれか1つに記載のコーティング。
41.0.8g/cm未満、好ましくは約0.4〜約0.6g/cmの密度を有する、実施形態37〜40のいずれか1つに記載のコーティング。
42.23℃にて約20MPa超の圧縮強度を有する、実施形態37〜41のいずれか1つに記載のコーティング。
43.23℃にて約22〜約32MPaの圧縮強度を有する、実施形態37〜41のいずれか1つに記載のコーティング。
44.23℃〜106℃にて少なくとも3MPaの圧縮強度を有する、実施形態37〜43のいずれか1つに記載のコーティング。
45.23℃にて水に1000時間浸漬した後に約10重量%未満の吸水度を有する、実施形態37〜44のいずれか1つに記載のコーティング。

Claims (2)

  1. 硬化性組成物であって、
    (i)この硬化性組成物の総重量を基準として10〜70重量%の量の少なくとも1つの芳香族エポキシ樹脂、
    (ii)この硬化性組成物の総重量を基準として10〜40重量%の量の少なくとも1つの脂環式アミンを含み、前記芳香族エポキシ樹脂を硬化させる、少なくとも1つの硬化剤、
    (iii)100℃〜145℃の融点を有し、式(I)に従う少なくとも2つの末端基
    −NR−CO−R (I)
    を含有する、この硬化性組成物の総重量を基準として1.0〜10重量%の量の少なくとも1つの脂肪酸ポリアミド、(式中、Rは、Hであるか、又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表し、Rは、3〜27個の炭素原子を含有する飽和又は不飽和アルキル鎖を表す)、並びに
    (iv)この硬化性組成物の総重量を基準として15〜60重量%の量の、中空ガラス粒子を含む少なくとも1種の充填剤材料、を含む、硬化性組成物。
  2. 100℃〜145℃の温度範囲の融点を有する飽和炭化水素固体を更に含む、請求項1に記載の硬化性組成物。
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