KR101167397B1 - １성분 폴리실록산 코팅 조성물 및 관련 코팅 기재 - Google Patents

１성분 폴리실록산 코팅 조성물 및 관련 코팅 기재 Download PDF

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피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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    • C09D183/04—Polysiloxanes

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Abstract

본 발명은, 실란올-작용성 실리콘; 알콕시-작용성 실리콘; 2종 이상의 반응물의 반응 생성물을 포함하는 유연제; 및 아민, 아미노실란, 케티민, 알디민 및 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제를 포함하는, 저온 수분-경화성 저장 안정성 1성분 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 조성물로부터 침착된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기재 및 상기 조성물을 사용하여 기재를 코팅하는 방법에 관한 것이다.

Description

１성분 폴리실록산 코팅 조성물 및 관련 코팅 기재{ONE COMPONENT POLYSILOXANE COATING COMPOSITIONS AND RELATED COATED SUBSTRATES}
관련 출원의 상호참조
본 출원은 2007년 9월 17일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 60/972,835 호를 우선권으로 주장하며, 이 특허를 본원에 참고로 인용한다.
본 발명은, 특히 저온 수분-경화성 저장 안정성 1성분 폴리실록산 코팅 조성물 및 이와 관련된 코팅된 기재에 관한 것이다.
폴리실록산 코팅은, 우수한 내후성, 내마모성, 내부식성, 낙서(graffiti) 내성, 낮은 휘발성 유기물 함량(VOC)을 달성하는 능력, 및 환경, 건강 및 안전한 호흡기 민감성 이점을 비롯한 독특한 특성을 제공하는 코팅의 한 부류이다. 전형적으로, 폴리실록산 코팅은 2성분 시스템으로 제공된다. 그 이유는 주로, 우수한 가요성을 유지하고 우수한 패키지 안정성을 갖지만 주위 습도 및 온도에 노출 시 급속히 경화되는 1성분 폴리실록산 코팅을 배합하기 어렵기 때문이다. 1성분 코팅은 시장에서 대중적이며, 2성분 시스템에 비해 특정 이점, 예컨대 시간 절감/효율, 폐기물 감소, 도료-관련 혼합 오류 감소 및 노동 절약을 제공한다. 현존하는 1성분 폴리실록산 코팅은, 속도 및 효율뿐만 아니라 코팅 특성에도 부정적인 영향을 주는, 더 느린 건조 시간 및 덜 바람직한 가요성을 갖는다.
결과적으로, 전술된 기존의 1성분 시스템의 이점을 유지하면서 주위 온도에서 신속히 경화되고, 낮은 VOC를 달성하는 능력을 제공하고, 우수한 가요성을 제공하면서, 우수한 저장 안정성을 유지하는 1성분 폴리실록산 코팅 조성물을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은, 전술된 내용을 고려하여 개발되었다.
특정 양태에서, 본 발명은, 실란올-작용성 실리콘; 알콕시-작용성 실리콘; 2종 이상의 반응물의 반응 생성물을 포함하는 유연제(flexibilizer); 및 아민, 아미노실란, 케티민, 알디민 및 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제를 포함하는, 저온 수분-경화성 저장 안정성 1성분 코팅 조성물에 관한 것이다.
이러한 양태 및 다른 양태는 하기 기술내용으로부터 보다 명백해질 것이다.
하기 상세한 설명의 목적에서, 달리 명백히 명시되지 않는 한, 본 발명은 다양한 다른 변형 및 단계 순서를 취할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 임의의 조작 실시예 이외에, 또는 다르게 지시되는 경우에, 예를 들어 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 성분들의 양을 나타내는 모든 수치는 모든 경우 "약"이라는 용어로 변형될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 개시되는 수치 변수는, 본 발명에 의해 수득되는 목적하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사값이다. 최소한, 첨부된 특허청구범위의 범주에 대한 균등론의 적용을 제한하고자 하지 않으면서, 각각의 수치 변수는 적어도, 보고된 유효 숫자의 수에 비추어 통상적인 어림잡기 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다.
본 발명의 넓은 범주를 개시하는 수치 범위 및 변수가 근사값임에도 불구하고, 특정 실시예에 개시된 수치 값은 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치값은 본질적으로, 각각의 시험 측정에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 기인하는 특정 오차를 함유한다.
또한, 본원에서 인용된 임의의 수치 범위는 이에 포함된 모든 부범위를 포함하는 것으로 의도됨을 이해해야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"이라는 범위는, 인용된 최소값 1과 인용된 최대값 10 사이의(끝값 포함) 모든 부범위를 포함하는 것으로 의도되며, 즉, 1 이상의 최소값 및 10 이하의 최대값을 갖는 것으로 의도된다.
본원에서, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 단수의 사용은 복수를 포함하며, 복수는 단수를 포함한다. 또한, 본원에서 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, "또는"의 사용은 "및/또는"을 의미하며, 심지어 "및/또는"이 특정 경우 명시적으로 사용될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 특정 실시양태는, 저온형, 수분-경화성 1성분 코팅 조성물에 관한 것이다. 본원에서 "1성분" 및 이와 유사한 용어는, 단일 성분 시스템의 형태로 제공되는 코팅 조성물을 지칭하며, 이때 모든 코팅 성분들은 단일 용기 내에서 합쳐지거나 저장된다. 본원에서 "저온 수분-경화성" 및 이와 유사한 용어는, 기판에 적용된 후, 10 내지 100%, 예컨대 25 내지 80%의 상대 습도 및 -10 내지 120℃, 예컨대 5 내지 80℃, 일부 경우 10 내지 60℃, 또다른 경우 15 내지 40℃ 범위의 온도를 갖는 주위 공기의 존재 하에 경화를 달성할 수 있는 코팅 조성물을 지칭한다. 본원에서 "저장 안정성" 및 이와 유사한 용어는, 장기간(예컨대, 주위 조건에서 3달 이상의 기간)에 걸쳐 겔화 또는 고화되지 않고 코팅 조성물의 적용에 적합한 점도 및 액체를 유지하는 코팅 조성물을 지칭한다.
본원에서 "경화" 및 이와 유사한 용어는, 조성물의 임의의 경화성 성분이 적어도 부분적으로 경화된 코팅을 지칭한다. 특정 실시양태에서, 경화성 성분의 가교 밀도, 즉 가교도는 완전한 가교의 5% 내지 100%, 예컨대 35% 내지 85%, 또는 일부 경우 50% 내지 85% 범위이다. 가교의 존재 및 정도, 즉 가교 밀도는 다양한 방법, 예컨대 질소 하에 수행되는 폴리머 레보러토리즈(Polymer Laboratories) MK III DMTA 분석기를 사용하는 동적 기계적 열 분석(DMTA)에 의해 결정될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
또한, 당업자가 이해하는 바와 같이, 경화 정도는 메틸 에틸 케톤의 왕복 마찰(double rub)에 대한 코팅의 내용매성을 시험함으로써 결정될 수 있다. 코팅에 대한 손상이 없는 왕복 마찰의 횟수가 많을수록, 경화 정도가 더 높은 것이다. 이 시험에서는, 메틸 에틸 케톤으로 포화된 두겹의 치즈클로스(cheesecloth)를 집게 손가락으로 잡고 코팅 표면에 대해 45°각도로 유지한다. 마찰은, 적정 압력에서 1회 왕복 마찰/초의 속도로 수행된다. 본원에서 코팅이 "완전히 경화된다"라고 언급되는 경우, 이는, 코팅에 대한 손상 없이 100회, 일부 경우 200회의 전술된 절차에 따른 메틸 에틸 케톤의 왕복 마찰에 저항성임을 의미한다.
본원에서 "중합체"라는 용어는, 올리고머를 포함하는 것으로 고려되며, 비제한적으로 단독중합체 및 공중합체를 모두 포함한다.
전술된 바와 같이, 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 실란올-작용성 실리콘을 포함한다. 본원에서 "실란올-작용성 실리콘" 및 이와 유사한 용어는, 실란올 작용 기(-SiOH)를 포함하는 실리콘을 지칭한다. 본원에서 "실리콘" 및 이와 유사한 용어는, 교대하는 규소 원자와 산소 원자를 포함하는 구조에 기초하는 폴리실록산 중합체를 지칭한다. 본원에서 "실리콘" 및 "실록산"은 상호교환적으로 사용된다.
특정 실시양태에서, 상기 실란올-작용성 실리콘은 하기 화학식 1의 화합물을 포함한다:
[화학식 1]
Figure 112010024135752-pct00001
상기 식에서,
R1은 각각 독립적으로, 하이드록시 기, 탄소수 6 이하의 알킬 기, 및 탄소수 6 이하의 아릴 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R2는 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 6 이하의 알킬 기, 탄소수 6 이하의 아릴 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
이때 R1 및 R2 중 적어도 하나는, 상기 화합물이 실란올 기를 포함하도록 선택된다.
특정 실시양태에서, R1 및 R2는, 신속한 가수분해(이 반응은, 가수분해의 알코올 유사 생성물의 휘발성에 의해 유도됨)를 촉진하기 위해, 6 미만의 탄소 원자를 갖는 기를 포함한다. 특정 실시양태에서, "n"은, 상기 실란올-작용성 실리콘이 200 내지 300,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖도록 선택된다.
특정 실시양태에서, 상기 실란올 작용성 실리콘은 페닐 기, 메틸 기 및 이들의 조합을 포함한다. 다른 실시양태에서, 상기 실란올-작용성 실리콘 중에 존재하는 페닐 기:메틸 기의 비는 1:1 내지 1.3:1 범위이다. 또다른 실시양태에서, 상기 실란-작용성 실리콘은 다이페닐 기를 포함한다. 특정 실시양태에서, R2는 각각 수소이다. 다른 실시양태에서, R1은 메틸 기 및/또는 페닐 기를 포함하고, R2는 각각 수소이다.
또다른 실시양태에서, 상기 실란올-작용성 실리콘은 실란올-작용성 실리콘의 총 중량을 기준으로 6 중량% 이하, 예컨대 3 중량% 이하, 예컨대 1 중량% 이하의 실란올 함량을 갖는다.
본 발명에 적합한 실란올-작용성 실리콘은 시판되며, 비제한적으로, 예를 들어 다이페닐다이하이드록시 실란 및 다우 코닝(Dow Corning)의 DC-805, DC-409HS 및 DC-840을 포함한다.
특정 실시양태에서, 상이한 실란올-작용성 실리콘들의 조합이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 전술된 실란올-작용성 실리콘은 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 20 내지 65 중량%, 예컨대 30 내지 60 중량%, 또는 일부 경우 50 내지 55 중량% 범위의 양으로 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재할 수 있다.
전술된 바와 같이, 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 알콕시-작용성 실리콘을 포함한다. 본원에서 "알콕시-작용성 실리콘" 및 이와 유사한 용어는, 알콕시-작용성 기(-OR, 이때 R은 알킬 기 또는 아릴 기임)만 포함하는 실리콘을 지칭한다.
특정 실시양태에서, 상기 알콕시-작용성 실리콘은 하기 화학식 2의 화합물을 포함한다:
[화학식 2]
Figure 112010024135752-pct00002
상기 식에서,
R3은 각각 독립적으로, 탄소수 6 이하의 알킬 기, 탄소수 6 이하의 아릴 기, 탄소수 6 이하의 알콕시 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R4는 각각 독립적으로, 탄소수 6 이하의 알킬 기 및 탄소수 6 이하의 아릴 기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 실시양태에서, R3 및 R4는, 신속한 가수분해(이 반응은, 가수분해의 알코올 유사 생성물의 휘발성에 의해 유도됨)를 촉진하기 위해 6개 미만의 탄소 원자를 갖는 기를 포함한다. 특정 실시양태에서, "n"은, 상기 알콕시-작용성 실리콘이 400 내지 10,000, 예컨대 800 내지 2,500 범위의 중량 평균 분자량을 갖도록 선택된다.
특정 실시양태에서, 상기 알콕시-작용성 실리콘은 메톡시-작용성이다. 다른 실시양태에서, 상기 알콕시-작용성 실리콘은 알콕시-작용성 실리콘의 총 중량을 기준으로 20 중량% 이하, 예컨대 18 중량% 이하의 메톡시 함량을 갖는다.
다른 실시양태에서, 상기 알콕시-작용성 실리콘은 페닐 기, 메틸 기 및 이들의 조합을 포함한다. 또다른 실시양태에서, 페닐 기:메틸 기의 비는 0.5:1 내지 1:1 범위이다.
본 발명에 사용하기 적합한 알콕시-작용성 실리콘은 시판되며, 비제한적으로, 예를 들어 메톡시-작용성 실리콘, 예컨대 다우 코닝으로부터 시판되는 DC-3074 및 DC-3037, 및 미국 미시간주 아드리안 소재의 웨커 실리콘스(Wacker Silicones)로부터 시판되는 GE SR 191, SY-550 및 SY-231을 포함한다.
특정 실시양태에서, 다른 알콕시-작용성 실리콘들의 조합이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 전술된 알콕시-작용성 실리콘은 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 25 중량%, 예컨대 5 내지 15 중량%, 또는 일부 경우 8 내지 12 중량% 범위의 양으로 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재한다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재하는 임의의 하나 이상의 성분(실란올-작용성 실리콘 및 알콕시-작용성 실리콘 포함)의 중량 평균 분자량은 상기 코팅 조성물의 휘발성 유기물 함량(VOC)에 영향을 줄 수 있다. 전형적으로, 높은 중량 평균 분자량을 갖는 성분은 더 높은 VOC를 갖는 코팅 조성물을 제공하는 반면, 낮은 중량 평균 분자량을 갖는 성분은 전형적으로 더 낮은 VOC를 갖는 코팅 조성물을 제공한다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물의 VOC는, 본 발명의 코팅 조성물에 다양한 중량 평균 분자량의 성분들을 선택함으로써 변할 수 있다. 예를 들어, 상이한 VOC를 갖는 코팅 조성물을 제공하기 위해, 상이한 중량 평균 분자량을 갖는 알콕시-작용성 실리콘 및/또는 실란올-작용성 실리콘, 또는 이들의 블렌드가 사용될 수 있으며, 그 양이 변할 수 있다.
당업자가 인지하는 바와 같이, 중량 평균 분자량은 또한 다른 특성, 예를 들어 본 발명의 코팅 조성물로부터 침착된 코팅의 가요성에 영향을 줄 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재하는 실란올-작용성 실리콘은 200,000 내지 300,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있으며, 다른 실시양태에서는, 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재하는 실란올-작용성 실리콘이 200 내지 7,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
특정 실시양태에서, 상이한 중량 평균 분자량의 실란올-작용성 실리콘과 알콕시-작용성 실리콘의 블렌드가 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물은 유연제를 포함할 수 있다. 본원에서 "유연제" 및 이와 유사한 용어는, 예를 들어 증가된 신율, 개선된 내충격성 및/또는 개선된 내균열성을 코팅에 제공함으로써, 본 발명의 코팅 조성물로부터 침착된 코팅의 가요성을 개선시키는, 본 발명의 코팅 조성물 중의 성분을 지칭한다.
상기 유연제는 코팅을 연화시켜, 불량한 내화학성, 느린 건조 시간 및 불량한 내후성을 유발할 것으로 예상되었기 때문에, 본 발명의 유연제가 코팅의 외관, 건조 시간, 내후성 및 내화학성에 지장을 주지 않으면서 코팅에 가요성을 제공한다는 것은 놀라운 일이다(그러나, 본 발명자들은 이에 구속되고자 하지 않는다). 실제로, 특정 실시양태에서, 본 발명의 유연제는 가요성 외에도 하나 이상의 다른 특성, 예컨대 건조 시간, 경도, 내화학성, 내후성 및 저장 안정성을 개선하는 것으로 나타났다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재하는 유연제는 2종 이상의 반응물의 반응 생성물을 포함한다. 본원에서 "반응 생성물"이란 용어는, 2종 이상의 반응물의 조합 및 어느 정도의 반응으로부터 형성된 화합물을 지칭한다. 즉, 2종 이상의 반응물은 함께 조합되고, 이러한 조합 후에, 예를 들어 화학 반응에 의해 어느 정도 서로 반응하여, 본 발명의 코팅 조성물에서 유연제로서 사용될 수 있는 반응 생성물을 제공하게 된다. 특정 실시양태에서, 조합되어 유연제를 형성하는 2종 이상의 반응물 중 적어도 하나는, 상기 2종 이상의 반응물의 나머지 하나의 반응성 기와 반응성인 반응성 기를 갖는다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 유연제는, 알콕시실란 말단 단위를 포함하는 중합체(즉, 중합체 쇄가 알콕시실란으로 캡핑되어 말단 단위를 제공함)를 포함한다. 특정 중합체 화합물은, 상기 유연제를 형성하는 데 사용되는 반응물에 의존할 것이다.
특정 실시양태에서, 상기 유연제는 상기 반응물 이외에 추가로 촉매, 예를 들어 유기금속성 촉매(후술되는 임의의 유기금속성 촉매 포함)를 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 촉매는 반응물들 간의 반응을 촉진시켜 반응 생성물을 제공할 수 있다. 상기 유연제 중에 존재하는 반응물에 따라, 임의의 적합한 유기금속성 촉매가 사용될 수 있다. 상기 유연제 중에 존재하는 반응물의 유형 및 양에 따라, 임의의 적정량의 유기금속성 촉매가 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 촉매는 유연제의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 1.0 중량%로 존재한다. 다른 실시양태에서는, 상기 유연제 중에 촉매가 존재하지 않는다.
또한, 본 발명의 유연제를 형성하는 데 유용한 다른 성분은 물, 용매, 가소제, 연장제, 충전제, 탄화수소 수지 개질제 및 다양한 유형의 첨가제, 예컨대 UV 안정화제, 안료 습윤제, 유동 첨가제 및 레벨링 첨가제, 틱소트로프(thixotrope), 소포제 등을 포함할 수 있다. 상기 성분들의 임의의 조합이 또한 존재할 수 있다. 성분(들)은 이의 통상적인 목적에 따라 통상적인 양으로 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 유연제는, 반응물들을 전술된 임의의 다른 성분들(존재하는 경우)과 조합하고, 이 조합물을 반응 생성물을 제공하는 시간 동안 승온(예컨대, 40℃ 내지 70℃)으로 처리함으로써 제조될 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 유연제는, 상기 조합물을 주위 조건에서 반응 생성물을 제공하는 시간 동안 놓아둠으로써 제조될 수 있다. 또다른 실시양태에서는, 반응물들을 조합한 후, 이 조합물을, 반응 생성물을 제공하는 시간 동안 승온 및 반응 생성물을 제공하는 시간 동안 주위 조건 둘다에서 처리할 수 있다. 온도 및 시간은 상기 유연제 중에 존재하는 반응물에 따라 변할 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 유연제는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 30 중량%, 예컨대 3 내지 25 중량%, 또는 일부 경우 5 내지 15 중량%의 양으로 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재하는 유연제는 에폭시-작용성 실란과 아민-작용성 수지의 반응 생성물을 포함한다.
본원에서 "에폭시-작용성 실란"이라는 용어는, 에폭시 작용성 기
Figure 112010024135752-pct00003
를 포함하는 실란을 지칭한다. 본원에서 "실란"이라는 용어는, 주쇄 내에 규소 원자를 함유하는 화합물을 지칭한다.
특정 실시양태에서, 상기 에폭시-작용성 실란은 글리시드옥시프로필 트라이알콕시 실란을 포함한다.
본 발명의 유연제에 사용하기 적합한 에폭시-작용성 실란은 시판되며, 비제한적으로, 글리시드옥시프로필트라이알콕시 실란(예컨대, 다우 코닝으로부터 시판되는 Z-6040) 및 상표명 실퀘스트(Silqest) 하에 시판되는 것들(예컨대, 미국 코네티컷주 댄버리 소재의 오시 스페셜티스 인코포레이티드(OSi Specialties, Inc.)로부터 시판되는 A-187)을 포함한다.
전술된 바와 같이, 특정 실시양태에서, 상기 에폭시-작용성 실란은 아민-작용성 수지와 조합되어, 본 발명의 코팅 조성물 중의 유연제로서 사용될 수 있는 반응 생성물을 제공할 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 유연제에 사용하기 위한 아민-작용성 수지는 폴리아민, 지방족 아민 부가물, 폴리아미도아민, 지환족 아민 및 폴리아민, 아스파트산 에스터 아민, 폴리옥시프로필렌다이아민, 방향족 아민 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
본 발명에 사용하기 적합한 아민-작용성 수지는 1급 아민, 2급 아민 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 1급 아민은 시판되며, 헌츠만 케미칼(Huntsman Chemical)로부터 제파민(Jeffamine)이라는 제품명 하에 입수가능한 것들, 예를 들어 제파민 D400 내지 제파민 D2000을 비롯한 폴리옥시프로필렌다이아민을 포함한다. 적합한 2급 아민은 헌츠만 케미칼로부터 안카민(Ancamine)이라는 제품명 하에 입수가능한 것들(예컨대, 안카민 2457 및 XTJ-590) 및 바이엘 코포레이션(Bayer Corp.)으로부터 데스모펜(Desmophen)이라는 제품명 하에 입수가능한 것들(예컨대, 데스모펜 NH 1220, 데스모펜 NH 1420 및 데스모펜 NH 1521)을 포함한다. 특정 실시양태에서, 1급 아민과 2급 아민의 조합이 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 아민-작용성 수지가 2급 아민을 포함하는 경우, 상기 2급 아민에 에폭시-작용성 실란이 부가될 수 있다. 특정 실시양태에서, 이러한 조합으로부터 생성된 반응 생성물은, 1급 아민으로 이작용성이고(다이케티민으로서), 트라이메톡시실란으로서도 작용화된 물질의 형태일 수 있다. 예를 들어, 이러한 조합물은, 중심 질소 원자, 그로부터 연장된 2개의 탄소 연결부(linkage)(이들은 각각 케티민 말단 구조를 포함함), 및 그로부터 연장된 제 3 탄소 연결부(이는 예를 들어 규소 원자로부터 연장된 트라이알콕시 작용기를 포함함)를 포함하는 "스타(star)" 중합체를 생성할 수 있다. 이러한 "스타" 중합체는 예를 들어 질소 원자 주위로 120°의 삼각형 중심을 가질 수 있으며, 높은 작용성 및 낮은 점도뿐만 아니라 낮은 VOC가 조합된 특성을 제공할 수 있다.
특정 실시양태에서, 전술된 에폭시-작용성 실란의 에폭시:상기 아민-작용성 수지의 1급 및/또는 2급 아민의 당량 비는 0.8:1 내지 1.2:1(중량비), 일부 경우 1:1(중량비) 범위이다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재하는 유연제는, 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물과 아미노실란의, 비겔화된 2급 아민-함유 마이클(Michael) 부가 반응 생성물을 포함한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재하는 유연제는, 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물(즉, 폴리에틸렌형으로 불포화된 화합물, 예컨대 폴리(메트)아크릴레이트)을 포함하는 반응물의, 비겔화된 2급 아민-함유 마이클 부가 반응 생성물을 포함한다. 본원에서 "(메트)아크릴레이트"라는 용어는, 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 모두 포함하는 것으로 의도된다. 본원에서 "2급 아민-함유"라는 표현은, 화합물이 2급 아민(1개의 수소를 갖는 질소에 2개의 유기 치환기가 결합된 작용 기)을 포함하는 것을 지칭한다. 본원에서 "비겔화된(ungelled)"이란 용어는, 수지가 실질적으로 가교결합이 없고, 예를 들어 ASTM-D1795 또는 ASTM-D4243에 따라 적절한 용매에 용해시켜 측정할 경우 수지가 고유 점도(intrinsic viscosity)를 가짐을 지칭한다. 수지의 고유 점도는 이의 분자량의 지표이다. 반대로, 겔화된 수지는 본질적으로 무한히 높은 분자량을 갖기 때문에, 측정할 수 없을 정도로 높은 고유 점도를 가질 것이다. 본원에서 "실질적으로 가교결합이 없는" 수지(또는 중합체)란, 겔 투과 크로마토그래피로 측정할 경우 1,000,000 미만의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는 반응 생성물을 지칭한다.
특정 실시양태에서, 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물은, 폴리에틸렌형으로 불포화된 단량체, 예컨대 다이아크릴레이트 및 그보다 높은 아크릴레이트를 포함한다. 적합한 폴리에틸렌형으로 불포화된 단량체의 특정 예는, 다이아크릴레이트, 예를 들어 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트, 1,4-부탄다이올 다이아크릴레이트, 에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 다이에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 테트라에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 트라이프로필렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 네오펜틸 글라이콜 다이아크릴레이트, 1,4-부탄다이올 다이메타크릴레이트, 폴리(부탄다이올) 다이아크릴레이트, 테트라에틸렌 글라이콜 다이메타크릴레이트, 1,3-부틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 트라이에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 트라이아이소프로필렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 폴리에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트, 및/또는 비스페놀 A 다이메타크릴레이트; 트라이아크릴레이트, 예컨대 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 모노하이드록시 트라이아크릴레이트, 및/또는 트라이메틸올프로판 트라이에톡시 트라이아크릴레이트; 테트라아크릴레이트, 예컨대 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 및/또는 다이-트라이메틸올프로판 테트라아크릴레이트; 및/또는 펜타아크릴레이트, 예컨대 다이펜타에리트리톨 (모노하이드록시)펜타아크릴레이트이다.
본 발명의 유연제는, 전술된 폴리에틸렌형으로 불포화된 단량체에 더하여 또는 그 대신, 폴리에틸렌형으로 불포화된 올리고머를 포함하는 반응물의 마이클 부가 반응 생성물을 포함할 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, "올리고머" 및 "중합체"라는 용어는 자주 상호교환적으로 사용된다. "올리고머"라는 용어는 일반적으로 비교적 짧은 중합체를 기술하는 데 사용되지만, 이 용어는, 반복되는 단량체 단위의 수와 관련하여 일반적으로 인정되는 정의는 갖고 있지 않다. 따라서, 본원에서 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물을 기술할 경우, "올리고머" 및 "중합체"라는 용어는 상호교환적인 것으로 여겨진다.
본 발명에 사용하기 적합한, 폴리에틸렌형으로 불포화된 올리고머의 몇몇 특정 예는, 예를 들어 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 및 이들의 혼합물, 특히 하이드록실 작용 기가 없는 것들이다. 이러한 물질의 특정 예는 우레탄 아크릴레이트[예컨대, 사이텍 서피스 스페셜티스 인코포레이티드(Cytec Surface Specialties Inc.)로부터 에베크릴(Ebecryl) 220 및 에베크릴 264라는 제품명 하에 시판되는 것들) 및 폴리에스터 아크릴레이트[예컨대, 유씨비 케미칼스(UCB Chemicals)로부터 입수가능한 에베크릴 80]를 포함한다.
추가의 세부사항은 미국 특허 출원 공개 제 2008/0075870 호의 단락 [0018] 내지 [0021]에 기술되어 있으며, 이 내용 전체를 본원에 참고로 인용한다.
전술된, 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물들의 임의의 조합이 또한 적합할 수 있다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 유연제 중에 존재하는, 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물은 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트를 포함한다.
전술된 바와 같이, 상기 제시된 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물은 아미노실란과 조합되어, 본 발명의 코팅 조성물에 사용되는 유연제로서 사용될 수 있는 반응 생성물을 제공할 수 있다. 본원에서 "아미노실란"이라는 용어는, 아민 기 및 규소 원자를 포함하는 분자 구조를 갖는 화합물을 지칭한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 유연제에 사용되는 아미노실란은 하기 화학식 3의 화합물을 포함한다:
[화학식 3]
Figure 112010024135752-pct00004
상기 식에서,
R'은 탄소수 2 내지 10의 알킬렌 기이고,
R''은, 각각 탄소수 1 내지 8의 알킬 기, 아릴 기, 알콕시 기 또는 아릴옥시 기이고,
R'''은 탄소수 1 내지 8의 알킬 기이고,
p는 0 내지 2의 값을 갖는다.
본 발명의 특정 실시양태에서, R'은 탄소수 2 내지 5의 알킬렌 기이고, p는 0이며, 본 발명자들은, 이들이 적어도 일부 실시양태에서, 이전에 기술된 저온 수분 경화 조건 하에서 10분 이하 내에 가루 없는(dust free) 필름을 수득하고 24시간 이내에 완전히 경화된 필름을 수득하는데 가장 적합하게 사용될 수 있음을 발견하였다.
본 발명의 유연제에 사용하기 적합한 아미노실란의 특정 예는 아미노에틸트라이에톡시실란, γ-아미노프로필트라이에톡시실란, γ-아미노프로필메틸다이에톡시실란, γ-아미노프로필에틸다이에톡시실란, γ-아미노프로필페닐다이에톡시실란, γ-아미노프로필트라이메톡시실란, δ-아미노부틸트라이에톡시실란, δ-아미노부틸에틸다이에톡시실란을 포함한다. 전술된 화합물들의 임의의 조합도 또한 적합할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 아미노실란은 γ-아미노프로필트라이알콕시실란을 포함한다.
특정 실시양태에서, 상기 비겔화된 마이클 부가 반응 생성물은, 실온 또는 약간 승온, 예컨대 100℃ 이하에서 단순히 반응물들을 블렌딩함으로써 형성된다. 본 발명의 유연제 중에서 일어나는, 아민기와 에틸렌형 불포화 기의 반응은 종종 마이클 부가 반응으로 지칭된다. 결과적으로, 본원에서 "마이클 부가 반응 생성물"이라는 용어는, 이러한 반응의 생성물을 지칭하는 것으로 여겨진다. 이러한 생성물은, 더 큰 아크릴일 함량을 함유하는 생성물에 비해 열 및 광에 더 안정할 수 있다. 하나보다 많은 에틸렌형 불포화기를 포함하는 화합물에 아미노실란을 천천히 가하면, 과량의 아크릴레이트 기가 아미노실란으로 됨을 인지하여야 한다. 반응 혼합물의 온도가 충분히 낮게 유지되지 않을 경우, 겔화된 생성물이 생성될 수 있다. 따라서, 종종, 비겔화된 반응 생성물을 수득하기 위해, 이미 아미노실란을 함유하고 있는 반응 용기에 상기 불포화 물질을 가하는 편이 더 낫다. 상기 반응은 용매의 부재 하에 또는 비활성 용매의 존재 하에 수행될 수 있다. 적합한 비활성 용매의 예는 톨루엔, 부틸 아세테이트, 메틸 아이소부틸 케톤 및 에틸렌 글라이콜 모노에틸 에터 아세테이트이다. 종종, 원치않는 부반응 및 가능한 겔화를 피하기 위해, 상기 반응은 수분의 부재 하에 또는 제어된 수분량 하에 수행되는 것이 바람직하다.
특정 실시양태에서, 상기 마이클 부가 반응은, 에틸렌형 불포화 기:아민 기의 당량 비가 적어도 1:1, 일부 경우 적어도 1.05:1이 되도록 수행된다.
추가의 세부사항은 미국 특허 출원 공개 제 2008/0075870 호의 단락 [0022] 내지 [0024] 및 단락 [0026] 내지 [0027]에 기술되어 있으며, 이 내용을 본원에 참고로 인용한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물의 유연제는 하이드록실-작용성 수지와 아이소시아네이트-작용성 실란의 반응 생성물을 포함한다.
본원에서 "하이드록시-작용성 수지"라는 용어는, 하이드록실 작용 기(-OH)를 포함하는 수지를 지칭한다. 본원에서 "아이소시아네이트-작용성 실란"이라는 용어는, 아이소시아네이트 작용기(-N=C=O)를 포함하는 실란을 지칭한다.
하이드록실-작용성 수지의 적합한 예는, 아크릴계 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에스터 수지, 알키드 수지, 폴리에스터 수지, 페놀계 수지, 페놀계 실란 수지, 폴리카프로락톤 수지, 폴리실록산 수지, 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 다른 실시양태에서, 적합한 건조유(drying oil) 지방산을 하이드록실-작용성 수지로서 사용할 수 있으며, 이는 예를 들어, 특히 아마인유, 대두유, 톨유, 피마자유 또는 동유를 포함한다.
특정 실시양태에서, 상기 하이드록실-작용성 수지는, 폴리에스터 주쇄에 부착된 하이드록실 기를 포함하는 폴리에스터 수지를 포함한다. 적합한 하이드록실-작용성 폴리에스터 수지는, 예를 들어 바이엘 코포레이션으로부터 데스모펜이라는 상표명 하에 시판되는 데스모펜 651A, 데스모펜 670A, 데스모펜 800, 데스모펜 1100 및 데스모펜 670이다.
다른 실시양태에서, 상기 하이드록실-작용성 수지는, 아크릴성 주쇄에 부착된 하이드록실 기를 포함하는 아크릴계 수지를 포함한다. 적합한 하이드록실-작용성 아크릴계 수지는, 예를 들어 바스프(BASF)로부터 존크릴(Joncryl)이라는 제품명 하에 시판되는 존크릴 948; 바이엘 코포레이션으로부터 데스모펜이라는 제품명 하에 시판되는 데스모펜 A160, 데스모펜 A760 및 데스모펜 A450; 및 롬 앤 하스(Rohm & Haas)로부터 시판되는 UCD-191HS이다.
또다른 실시양태에서, 상기 하이드록실-작용성 수지는, 폴리실록산 주쇄에 부착된 하이드록실 기를 포함하는 폴리실록산 수지를 포함한다. 본원에서 "폴리실록산"이란, 실록산 주쇄를 포함하는 중합체를 지칭한다. 적합한 하이드록실-작용성 폴리실록산은 미국 특허 제 6,987,144 호의 칼럼 3, 20행 내지 칼럼 12, 64행에 기술되어 있으며, 이 내용을 본원에 참고로 인용한다.
상기 하이드록실 작용기를 함유하는 폴리실록산은, 무수물과 하이드록실 작용기의 반응만 유리하게 하고 추가의 에스터교환 반응은 방지하는 반응 조건 하에, 하이드록실 작용기를 함유하는 폴리실록산과 무수물을 반응시켜 반-에스터 산 기를 형성함으로써 제조될 수 있다. 적합한 무수물의 비제한적인 예는 헥사하이드로프탈산 무수물, 메틸 헥사하이드로프탈산 무수물, 프탈산 무수물, 트라이멜리트산 무수물, 석신산 무수물, 클로렌드산 무수물, 알켄일 석신산 무수물, 치환된 알켄일 무수물(예컨대, 옥텐일 석신산 무수물) 및 전술된 것들의 임의의 혼합물을 포함한다.
이렇게 제조된, 반-에스터를 함유하는 반응 생성물은 추가로 모노에폭사이드와 반응하여, 하나 이상의 2급 하이드록실 기를 함유하는 폴리실록산을 형성할 수 있다. 적합한 모노에폭사이드의 비제한적인 예는 페닐 글리시딜 에터, n-부틸 글리시딜 에터, 크레실 글리시딜 에터, 아이소프로필 글리시딜 에터, 글리시딜 버사테이트(예컨대, 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Co.)로부터 입수가능한 카두라(CARDURA) E) 및 전술된 것들의 임의의 혼합물이다.
다른 실시양태에서, 상기 하이드록실-작용성 수지는, 폴리에터 주쇄에 부착된 하이드록실 기를 포함하는 폴리에터 수지를 포함한다. 적합한 하이드록실-작용성 폴리에터 수지는, 예를 들어 바이엘(Bayer)로부터 아르콜(Arcol)이라는 제품명 및 데스모펜이라는 제품명(예컨대, 데스모펜 1920, 데스모펜 1915 및 데스모펜 550) 하에 시판된다.
전술된 하이드록실-작용성 수지의 임의의 조합이 또한 본 발명의 유연제에 사용될 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 특정 실시양태에서, 상기 유연제는, 하이드록실-작용성 수지와의 반응물로서 아이소시아네이트-작용성 실란을 포함한다.
아이소시아네이트-작용성 실란의 적합한 예는 시판되며, 예를 들어 아이소시아네이토알킬옥시실란, 예컨대 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈(Momentive Performance Materials)로부터 A-링크(Link)라는 제품명 하에 시판되는 아이소시아네이토프로필트라이에톡시실란(A-링크 25 및 A-링크 35)을 포함하며, 다른 것들은 예를 들어 신-에츠(Shin-Etsu)로부터 KBE-9007이라는 제품명 하에 시판된다.
특정 실시양태에서, 아이소시아네이트-작용성 실란들의 조합이 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 아이소시아네이트-작용성 실란은 γ-아이소시아네이토프로필트라이에틸옥시실란을 포함한다.
특정 실시양태에서, (상기 아이소시아네이트-작용성 실란의 아이소시아네이트):(상기 하이드록실-작용성 수지의 하이드록실)의 당량 비는 0.5:1 내지 1.5:1(중량비), 일부 경우 0.8:1 내지 1.2:1(중량비) 범위이다. 다른 실시양태에서, 상기 아이소시아네이트-작용성 실란의 아이소시아네이트는, 상기 유연제 중에 자유 아이소시아네이트 기가 존재하지 않도록 상기 하이드록실-작용성 수지의 하이드록실과 반응할 수 있다.
다른 실시양태에서, 하이드록실-작용성 수지와 아이소시아네이트-작용성 실란을 반응시켜 제조된 유연제의 임의의 조합이 또한 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 하이드록실-작용성 아크릴계 수지와 아이소시아네이트-작용성 실란을 반응시켜 제조된 유연제는, 본 발명의 코팅 조성물 중의 하이드록실-작용성 폴리에스터와 아이소시아네이트-작용성 실란을 반응시켜 제조된 유연제와 조합될 수 있다. 다른 조합이 또한 고려될 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 유연제는 폴리아이소시아네이트와 아미노실란의 반응 생성물을 포함한다.
적합한 폴리아이소시아네이트의 비제한적인 예는 지방족 폴리아이소시아네이트, 예를 들면 지방족 다이아이소시아네이트, 예컨대 1,4-테트라메틸렌 다이아이소시아네이트 및 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트; 지환족 폴리아이소시아네이트, 예컨대 1,4-사이클로헥실 다이아이소시아네이트, 아이소포론 다이아이소시아네이트 및 α,α-자일렌 다이아이소시아네이트; 및 방향족 폴리아이소시아네이트, 예컨대 4,4'-다이페닐-메탄 다이아이소시아네이트, 1,3-페닐렌 다이아이소시아네이트 및 톨릴렌 다이아이소시아네이트를 포함한다. 이들 및 다른 적합한 폴리아이소시아네이트는 미국 특허 제 4,046,729 호의 칼럼 5, 26행 내지 칼럼6, 28행에 더 자세히 기술되어 있으며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다. 또한, 전술된 폴리아이소시아네이트의 임의의 조합이 본 발명의 유연제에 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 폴리아이소시아네이트는 지방족 다이아이소시아네이트, 예컨대 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트를 포함한다.
폴리아이소시아네이트의 적합한 예는, 예를 들어 바이엘 코포레이션으로부터 데스모두르(Desmodur)라는 제품명 하에 입수가능한 지방족 다이아이소시아네이트, 예컨대 N3200, N3300, N3390 및 N3400을 포함한다. 적합한 지환족 아이소시아네이트는 바이엘 코포레이션으로부터 시판되며, 예를 들어 데스모두르 4470이라는 제품명 하에 시판되는 아이소포론 다이아이소시아네이트를 포함한다.
전술된 바와 같이, 특정 실시양태에서, 폴리아이소시아네이트는 아미노실란과 조합되어, 본 발명의 코팅 조성물 중의 유연제로서 사용될 수 있는 반응 생성물을 제공할 수 있다. 적합한 아미노실란은 상기 기술되어 있으며, 비제한적으로, 예를 들어 아미노에틸트라이에톡시실란, γ-아미노프로필트라이에톡시실란, γ-아미노프로필메틸다이에톡시실란, γ-아미노프로필에틸다이에톡시실란, γ-아미노프로필페닐다이에톡시실란, γ-아미노프로필트라이메톡시실란, δ-아미노부틸트라이에톡시실란, δ-아미노부틸에틸다이에톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트라이메톡시실란, 및 이들의 조합을 포함한다. 다른 실시양태에서, 상기 아미노실란은 γ-아미노프로필트라이메톡시실란을 포함한다.
적합한 아미노실란은 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈로부터 실퀘스트(예컨대 A-링크 15)라는 제품명 하에 시판된다.
특정 실시양태에서, (상기 폴리아이소시아네이트의 아이소시아네이트):(상기 아미노실란의 아민)의 당량 비는 0.8:1 내지 1.2:1(중량비), 일부 경우 1.0:1 내지 1.1:1(중량비) 범위이다. 다른 실시양태에서, 상기 폴리아이소시아네이트의 아이소시아네이트는, 상기 유연제 중에 존재하는 자유 아이소시아네이트 기가 없도록 아미노실란의 아민과 반응할 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 폴리아이소시아네이트는 글리시딜 알코올과 반응하고, 이어서 아미노실란과 반응하여, 본 발명의 코팅 조성물에 유용한 유연제를 제공할 수 있다. 특정 실시양태에서, 글리시딜 알코올과의 반응은 상기 유연제의 유기 쇄 길이를 증가시킬 수 있다. 본원에서 "글리시딜 알코올"이라는 용어는, 하이드록실 작용기(-OH)와 에폭시 작용기(
Figure 112010024135752-pct00005
)를 모두 갖는 물질을 지칭한다.
상기 유연제 중에 존재하는 글리시딜 알코올의 양은 상기 유연제의 목적하는 쇄 길이에 따라 변할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 글리시딜 알코올은 유연제의 총 중량을 기준으로 1 내지 5 중량% 범위의 양으로 상기 유연제 중에 존재한다.
특정 실시양태에서, 전술된 유연제의 임의의 조합이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 전술된 성분에 더하여, 아민, 아미노실란, 케티민, 알디민 및 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제를 또한 포함한다. 본 발명의 코팅 조성물의 특정 실시양태에서, 상기 경화제는 아민-작용성 축합 촉매로서 행동하며, 전술된 실란-작용성 실리콘과 전술된 알콕시-작용성 실리콘 사이에 일어나는 실란올 가교결합 반응을 촉진한다. 특정 실시양태에서, 상기 알콕시-작용성 실리콘은 주위 습도의 존재 하에 이미 가수분해를 경험한 것이다.
본 발명에 사용하기 적합한 아민 경화제는 아민, 폴리아민, 지방족 아민 부가물, 폴리아미도아민, 지환족 아민 및 폴리아민, 지환족 아민 부가물 및 방향족 아민을 포함한다. 적합한 폴리아민은 미국 특허 제 3,668,183 호에 기술된 것들을 포함하며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다. 특정 실시양태에서, 상기 아민 경화제는 1급 아민, 지환족 다이아민, 아이소포론 다이아민 및 기타 2급 아민, 예를 들어 미국 펜실베니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠(Air Products)로부터 안카민(Ancamine)이라는 제품명 하에 시판되는 것들(예컨대, 안카민 2457) 및 미국 텍사스주 휴스턴 소재의 헌츠만으로부터 XTJ-590이라는 제품명 하에 시판되는 것들, 및 1급 아민, 예를 들어 헌츠만으로부터 제파민이라는 제품명 하에 입수가능한 것들(예컨대, 제파민 D400 내지 제파민 D2000)을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물에 사용하기 적합한 아미노실란 경화제는 하기 화학식 4의 화합물을 포함한다:
[화학식 4]
Figure 112010024135752-pct00006
상기 식에서,
n은 2 또는 3이고,
X는 각각 독립적으로, 탄소수 6 미만의 알킬 기, 하이드록시알킬기, 알콕시알킬 기 및 하이드록시알콕시알킬 기로부터 선택되고,
Y는 H(HNR)c이고, 이때 c는 1 내지 6의 정수이고,
R은 각각, 아릴 기, 알킬 기, 다이알킬아릴 기, 알콕시알킬 기 및 사이클로알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R은 각각 Y 분자 내에서 다를 수 있다.
이러한 물질은 미국 특허 출원 공개 제 2006/0058451 A1 호 단락 [0052] 내지 [0054]에 추가로 기술되어 있으며, 상기 언급된 부분을 본원에 참고로 인용한다.
적합한 아미노실란은 비제한적으로, 아미노에틸아미노프로필트라이에톡시실란, n-페닐아미노프로필트라이메톡시실란, 트라이메톡시실릴프로필다이에틸렌트라이아민, 3-(3-아미노페녹시)프로필트라이메톡시실란, 아미노에틸아미노메틸페닐트라이메톡시실란, 2-아미노에틸-3-아미노프로필트라이에톡시실란, 트리스-2-에틸헥스옥시실란, n-아미노헥실아미노프로필트라이메톡시실란, 트리스아미노프로필트리스메톡시에톡시실란, γ-아미노프로필트라이메톡시실란, γ-아미노프로필트라이에톡시실란, γ-아미노프로필메틸다이메톡시실란, N-베타-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트라이메톡시실란, N-베타-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트라이에톡시실란 및 N-베타-(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸다이메톡시실란을 포함한다.
특정 실시양태에서, 전술된 임의의 아미노실란들의 조합이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 아미노실란은 γ-아미노프로필트라이알콕시실란을 포함한다.
본 발명에 유용한 몇몇 아미노실란의 제조사 및 제품명은, 예를 들어 다우 코닝에서 제조한 Z6020, Z6011, XI-6100 및 X16150; 지이(GE)에서 제조한 실퀘스트 A1100, A1101, A1102, A1108, A1110, A1120, A1126, A1130, A1387, Y9632, A1637, A-2120 및 A2639, 및 코트오실(CoatOSil) 2810; 와커(Waker)에서 제조한 ED117; 데구사(Degussa)에서 제조한 다이나실란(Dynasylan) AMMO, AMEO-P, AMEO-T, DAMO, TRIAMO, 1122, 1126, 1146, 1189, 1204, 1411 및 1505; 및 신-에츠에서 제조한 KBE-602, KBE-603 및 KBE-903를 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 아미노실란은 2작용성 실란, 예컨대 아미노에틸아미노프로필트라이메톡시실란, 아미노프로필트라이메톡시실란 및 아미노프로필트라이에톡시실란을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 아미노실란은 지이로부터 A1110 및 A1120이라는 제품명 하에 시판되는 것들을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물에 유용한 적합한 케티민 또는 알디민은, 아민과 케톤 또는 알데하이드의 반응에 의해 수득되는 것들을 포함하며, 미국 특허 제 3,668,183 호에 기술된 것과 같은 다이케티민 및 다이알디민을 포함한다. 특정 실시양태에서, 케티민은 예를 들어 에어 프로덕츠로부터 2457(다이에틸렌트라이아민의 다이메틸아이소부틸 케톤 케티민)이라는 제품명 하에 입수가능한 것들; 독일 레베르쿠젠 소재의 바이엘로부터 LS2965(아이소포론 다이아민의 다이메틸아이소부틸 케톤 케티민)라는 제품명 하에 시판되는 것들; 아사히 덴카(Asahi Denka)로부터 EH-235-RS-A라는 제품명 하에 시판되는 것들; 및 신-에츠로부터 KBE-9103(케트이미노프로필트라이에톡시실란)이라는 제품명 하에 시판되는 것들을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 적합한 알디민은 아이소포론 다이아민의 다이알디민을 포함하며, 이는 예를 들어 독일 휼스(Huls)로부터 A139라는 제품명 하에 입수가능한 것이다.
이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물에 포함시키기 위해 선택되는 경화제의 유형은 종종, 제품의 특정 유형 및 사용되는 다른 성분들의 유형에 의존할 것이다. 또한 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물은 하나보다 많은 경화제의 조합을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 비제한적으로, 1급 및/또는 2급 아민이 아미노실란과 함께 사용될 수 있다. 또한, 경화성 패키지를 유연하게 하고/하거나 또한 경화성 물질의 원료 비용을 감소시키기 위해 폴리에터 아미노-작용성 아민이 사용될 수 있다. 에폭시 작용기를 부가하고 고도의 반응성 중합체(예컨대, 스타 중합체)를 형성하기 위해 2급 아민이 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 경화제는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 예컨대 2 내지 25 중량%, 또는 일부 경우 5 내지 18 중량%의 양으로 상기 코팅 조성물 중에 존재한다. 상기 조성물을 제조하기 위한 목적하는 특정 방법 및 생성된 경화 필름 코팅의 목적하는 특성에 따라 하나 이상의 전술된 경화제가 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
놀랍게도, 본 발명의 코팅 조성물 중의 성분들의 조합, 즉, 실란올-작용성 실리콘; 알콕시-작용성 실리콘; 2종 이상의 반응물들의 반응 생성물을 포함하는 유연제; 및 아민, 아미노실란, 케티민, 알디민 및 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제, 예컨대 전술된 것들은, 우수한 저장 안정성을 갖는 저온 수분-경화성 저장 안정성 1성분 코팅 조성물을 제공하지만, 코팅이 기재에 적용되면, 이 코팅 필름은 빠른 건조 시간, 우수한 외관, 및 다른 우수한 특성, 예컨대 내후성, 내화학성 및 가요성(즉, 신율, 내충격성, 내균열성)을 갖는다. 특정 이론에 구속되고자 하지 않으면서, 본 발명자들은, 적용 전에는 성분들의 조합이 평형을 유지하면서 용기에 저장되지만, 적용 시, 주위 습도 및 온도에 노출될 경우 급속히 경화된다고 믿는다.
본 발명의 코팅 조성물은, 전술된 성분들에 더하여, 임의의 다양한 추가의 임의적인 성분을 포함할 수 있다. 성분이 임의적이기 때문에, 따라서, 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물에는 이러한 성분들이 실질적으로 없거나, 일부 경우 전적으로 없다. 본원에서 본 발명의 코팅 조성물에 특정 물질이 "실질적으로 없다"고 언급되는 경우, 이는 논의되는 물질이 존재하더라도 부수적인 불순물로서 상기 조성물 중에 존재함을 의미한다. 달리 말하면, 상기 물질은 상기 조성물의 특성에 영향을 주지 않는다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물에 특정 물질이 "전적으로 없다"고 언급되는 경우, 이는 논의되는 물질이 상기 조성물 중에 전혀 존재하지 않음을 의미한다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물의 특정 실시양태는, 하기 화학식 5의 화합물을 포함하는 실란을 포함한다:
[화학식 5]
Figure 112010024135752-pct00007
상기 식에서,
R16, R17, R18 및 R19는 각각 독립적으로, 수소, 각각 탄소수 6 이하의 알킬 기, 아릴 기, 사이클로알킬 기, 알콕시 기, 아릴옥시 기, 하이드록시알킬 기, 알콕시알킬 기 및 하이드록시알콕시알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R19는 독립적으로, 수소, 탄소수 6 이하의 아릴 기 및 탄소수 6 이하의 알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
n은, 상기 실란이 150 내지 600 범위의 중량 평균 분자량을 갖도록 선택된다.
특정 실시양태에서, "n"은 1 내지 5 범위이다. 다른 실시양태에서는, R16, R17 및 R18 중 적어도 하나가 중합을 위한 옥시 성분을 포함한다. 또다른 실시양태에서는, 상기 실란이 알콕시-작용성 실란을 포함한다.
상기 실란은 본 발명의 코팅 조성물 중의 임의적인 성분이며, 따라서, 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 이러한 성분이 실질적으로 없거나, 일부 경우 전적으로 없다. 특정 실시양태에서, 상기 실란은 존재하는 경우, 본 발명의 알콕시-작용성 실리콘 및 실란올-작용성 실리콘과의 혼화성을 개선하는 데 사용될 수 있다.
적합한 실란은 시판되며, 유기옥시실란, 예컨대 다우 코닝으로부터 QP8-5314라는 제품명 하에 시판되는 페닐/메틸 메톡시실란; 다우 코닝으로부터 DC-6194 라는 제품명 하에 시판되는 다이메틸다이메톡시실란; 다우 코닝으로부터 QP8-5314라는 제품명 하에 시판되는 페닐/메틸 메톡시 실란; 다우 코닝으로부터 DC-6341이라는 제품명 하에 시판되는 옥틸트라이에톡시실란; 및 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈로부터 Z-6040이라는 제품명 하에 시판되는 글리시드옥시프로필트라이메톡시실란을 포함한다. 임의의 전술된 실란들의 조합이 또한 본 발명의 코팅 조성물에 유용할 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 실란은 존재하는 경우, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 예컨대 0.5 내지 5 중량%, 또는 일부 경우 0.85 내지 2 중량%의 양으로 본 발명의 코팅 조성물에 존재한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 촉매, 예컨대 유기금속성 촉매를 포함한다. 적합한 유기금속성 촉매는, 넓은 온도 범위에 걸쳐 상기 조성물로부터 보호성 필름 코팅으로의 경화 속도를 촉진시키는 데 유용할 수 있다. 조성물의 주위 온도 경화를 필요로 하는 특정 제품에서, 상기 유기금속성 촉매는 또한 이러한 주위 온도 경화 조건에서, 가속화된 경화 속도를 제공하는 데 유용하다. 적합한 촉매는 하기 화학식 6의 화합물을 포함하는 촉매를 포함한다:
[화학식 6]
Figure 112010024135752-pct00008
상기 식에서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 탄소수 11 이하의 알킬 기, 아릴 기 및 알콕시 기이고,
R7 및 R8은 각각 독립적으로, R5 및 R6과 동일한 군으로부터 선택되거나, 할로겐, 황 및 산소와 같은 무기 원자로 이루어진 군으로부터 선택된다. 예시적 촉매는 유기주석 물질, 예컨대 다이부틸 주석 다이라우레이트, 다이부틸 주석 다이아세테이트, 다이부틸주석 다이아세틸다이아세토네이트, 및 유기티타네이트를 포함한다.
다른 유용한 유기금속성 촉매로는, 납 옥토에이트, 납 네오데카노에이트, 비스무트 나이트레이트, 비스무트 옥토에이트, 비스무트 네오데카노에이트, 비스무트 나프테네이트, 비스무트 베르살레이트, 망간 나프테네이트/펜탄다이온, 망간 옥토에이트, 바나듐 아세틸아세토네이트, 아연 아세틸아세토네이트, 주석 네오데카노에이트, 제1주석 2-에틸 헥사노에이트, 리튬 네오데카노에이트, 제2주석 클로라이드, 제1주석 옥토에이트, 아연 나프테네이트, 아연 옥토에이트, 제1철 아세틸아세토네이트, 아연 아세틸아세토네이트, 코발트 옥토에이트, 지르코늄 아세틸아세토네이트, 지르코늄 옥토에이트, 지르코늄 베르살레이트, 알루미늄 아세틸아세토네이트, 수은 아세테이트, 페닐수은 아세테이트, 페닐수은 프로피오네이트, 오가노폴리수은 화합물, 및 란탄계 금속의 크라운 에터 착체를 들 수 있다. 다수의 이러한 촉매는 시판된다. 본 발명에 유용한 촉매의 시판되는 혼합물은 코큐어(Cocure), 코틴(Cotin) 및 코스카트(Coscat) 촉매(캐스켐 인코포레이티드(Caschem Inc.)); 니액스(Niax) 촉매(유니온 카바이드(Union Carbide)); 폴리카트(Polycat) 촉매(아보트 래보러토리즈(Abbott Laboratories)); 다브코(Dabco) 촉매(에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인코포레이티드(Air Products and Chemicals Inc.)); 탄카트(Thancat) 촉매(텍사코 케미칼 캄파니(Texaco Chemical Co.)); 스탄클레어(Stanclere) TL(아크조 케미칼스 인포코레이티드(AKZO Chemicals Inc.)); 케이-카트(K-Kat) 촉매(킹 인더스트리즈(King Industries)), 큐렌(Curene) 촉매(앤더슨 디벨로프먼트 캄파니(Anderson Development Co.)); 불랩(Bulab) 600 촉매(부크만 래보러토리즈 인코포레이티드(Buckman Laboratories Inc.)); 옵틱 파트(Optic Part) 14x(폴리테크 디벨롭먼트 코포레이션(PolyTech Development Corp.)); 메타졸(Metasol) 촉매(칼곤 코포레이션(Calgon Corporation)); CC-1 및 CC-3 촉매(카르디날 카롤리나 코포레이션(Cardinal Carolina Corp.)); 코나큐어(Conacure) 촉매(코납 인코포레이티드(Conap, Inc.)); 캐타-체크(Cata-check) 촉매(페로 코포레이션(Ferro Corp.)); KR 촉매(켄리치 페트로케미칼스 인코포레이티드(Kenrich Petrochemicals, Inc.)); 바이카트(BiCAT) 촉매(쉐퍼드 케미칼 캄파니(Shepherd Chemical Co.)); 텍사케트(Texacat), ZR, ZF, DD, DMDEE 촉매(텍사코 케미칼 캄파니(Texaco Chemical Co.)); 토르(Thor) 535 촉매(토르 케미칼스 인코포레이티드(Thor Chemicals, Inc.)); 토요캣(Toyocat) 촉매(토소 유에스에이 인코포레이티드(Tosoh USA, Inc.)를 포함한다. 전술된 임의의 촉매들의 조합이 또한 유용할 수 있다.
특정 실시양태에서, 상기 촉매는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 예를 들어 0.02 내지 5 중량% 또는 일부 경우에 0.08 내지 2 중량%의 양으로 코팅 조성물 중에 존재한다. 대조적으로, 다른 실시양태에서, 본 발명에 따른 코팅 조성물에는 이러한 촉매가 실질적으로 없거나 일부 경우에는 전적으로 없다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은, 예를 들어 과량의 물이 바람직하지 않은 코팅 조성물의 형성 단계 동안 과량의 물의 존재를 의도적으로 줄이기 위해 습기 제거제(moisture scavenger)를 포함한다. 적합한 습기 제거 성분은, 칼슘 화합물, 예를 들어 CaSO4-1/2H2O, 및 칼슘-금속 알콕사이드, 예를 들어 테트라아이소프로필티타네이트, 테트라 n-부틸 티타네이트-실란, QP-5314, 비닐실란(A171), 및 유기 알콕시 화합물, 예를 들어 트라이에틸오르쏘포메이트, 메틸오르쏘포메이트, 다이메톡시프로판을 포함한다.
특정 실시양태에서, 상기 습기 제거제는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 예를 들어 0.25 내지 5 중량%, 또는 일부 경우에는 0.5 내지 2 중량%의 양으로 본 발명의 코팅 조성물에 존재한다. 대조적으로, 다른 실시양태에서, 본 발명에 따른 코팅 조성물에는 이러한 습기 제거제가 실질적으로 없거나 일부 경우에는 전적으로 없다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물을 형성하는 데 유용한 성분은 물, 용매, 가소제, 연장제, 충전제, 탄화수소 수지 개질제, 및 다양한 유형의 첨가제, 예컨대 UV 안정화제, 안료 습윤제, 유동 및 레벨링 첨가제, 틱소트로프, 소포제 등을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물 중 물의 공급원은, 예를 들어 성분들간의 반응, 대기중의 습기 및 하나 이상의 성분들에 존재하는 물로부터 유래할 수 있다. 물은, 예를 들어 경화가 주변 온도 조건에서 일어나는 경우 건조한 환경에서 조성물을 사용하는 것과 같은 구체적인 경화 조건에 의존하는 경화를 촉진시키기 위해 조성물의 형성 동안 첨가될 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 코팅 조성물은, 후속적인 가교결합을 위한 케티민 또는 알디민의 형태로 존재하는 임의의 경화제의 탈블록킹(unblocking)을 용이하게 하고/하거나 아미노실란의 형태로 제공되는 임의의 알콕시-작용성 실리콘, 실란 성분 및/또는 경화제 내의 알콕시 작용기를 가수분해시키기 위해서, 충분량의 물을 포함한다.
필요한 경우, 유기 용매가 첨가될 수 있다. 적당한 용매는, 예를 들어 에스터, 에터, 알콜, 케톤, 글리콜 등을 포함한다. 특정 실시양태에서, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 60 중량% 이하의 유기 용매를 포함한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 착색제를 포함한다. 본원에서 "착색제"라는 용어는, 조성물에 색상 및/또는 다른 불투명도 및/또는 다른 시각적 효과를 부여하는 임의의 물질을 의미한다. 착색제는 임의의 적당한 형태, 예를 들어 개별적인 입자, 분산액, 용액 및/또는 박편의 형태로 조성물에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 둘 이상의 착색제들의 혼합물이 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있다.
예시적인 착색제는 안료, 염료 및 틴트, 예를 들어 도료 산업에서 사용되고/되거나 건조 착색제 제조 협회(DCMA)에서 목록화한 것뿐만 아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 상기 착색제는, 예를 들어 불용성이지만 사용 조건하에서 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 상기 착색제는 유기물 또는 무기물일 수 있고, 응집되거나 비-응집될 수 있다. 상기 착색제는 당업계의 숙련자들에게 이의 사용이 익숙한 그라인드 비히클(grind vehicle), 예를 들어 아크릴계 그라인드 비히클을 사용함으로써 코팅 조성물에 도입될 수 있다.
안료 및/또는 안료 조성물의 예는, 비제한적으로, 카바졸 다이옥사진 조질 안료, 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 형태(레이크), 벤즈이미다졸론, 축합물, 금속 착체, 아이소인돌리논, 아이소인돌린과 폴리사이클릭 프탈로시아닌, 퀸아크리돈, 페릴렌, 페리논, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 다이옥사진, 트라이아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 다이케토 피롤로 피롤 레드 ("DPPBO 레드"), 티타늄 다이옥사이드, 카본 블랙 및 이들의 혼합물을 포함한다. "안료" 및 "착색된 충전제"라는 용어는 상호교환적으로 사용될 수 있다.
염료의 예는, 비제한적으로, 용매계 및/또는 수계 염료, 예를 들어 프탈로 그린 또는 블루, 철 옥사이드, 비스무트 바나데이트, 안트라퀴논, 페릴렌, 알루미늄 및 퀸아크리돈이다.
틴트의 예는, 비제한적으로, 수계 또는 수-혼화성 담체에 분산된 안료, 예를 들어 데구사 인코포레이티드(Degussa Inc.)로부터 시판되는 아쿠아-켐(AQUA-CHEM) 896, 이스트만 케미칼 인코포레이티드(Eastman Chemical Inc.)의 액큐리트 디스퍼션 지부(Accurate Dispersions division)로부터 시판되는 카리스마 칼라런츠(CHARISMA COLORANTS) 및 맥시토너 인더스트리알 칼라런츠(MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS)를 포함한다.
전술된 바와 같이, 착색제는 비제한적으로, 나노입자 분산액을 비롯한 분산액의 형태일 수 있다. 상기 나노입자 분산액은, 목적하는 시각적 색상 및/또는 불투명도 및/또는 시각 효과를 생성하는 하나 이상의 고도로 분산된 나노입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 상기 나노입자 분산액은, 착색제, 예를 들어 입경이 150 nm 미만, 예를 들어 70 nm 미만 또는 30 nm 미만인 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 나노 입자들은 원료(stock) 유기 또는 무기 안료를 0.5 mm 미만의 입경을 갖는 분쇄 매체로 분쇄함으로써 제조될 수 있다. 상기 나노입자 분산액 및 이의 제조 방법의 예는 미국 특허 제 6,875,800 B2호에서 확인되며, 이 특허를 본원에 참고로 인용한다. 상기 나노입자 분산액은, 결정화, 침전, 기상 축합, 및 화학적 마멸(즉, 부분적 용해)에 의해 제조될 수 있다. 코팅 내에서 나노입자의 재응집을 최소화하기 위해서, 수지-코팅된 나노입자의 분산액이 사용될 수 있다. 본원에서 "수지-코팅된 나노입자의 분산액"이란, 나노입자 및 상기 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 개별적인 "복합 마이크로입자"가 분산되어 있는 연속상을 지칭한다. 수지 코팅된 나노입자의 분산액 및 이의 제조방법의 예는, 2004년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 공개 제 2005-0287348 A1 호, 2003년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 60/482,167 호, 및 2006년 1월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 공개 제 2006-0251896 A1 호에서 확인되며, 상기 특허들을 본원에 참고로 인용한다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 특수 효과 조성물의 예는, 하나 이상의 외관상 효과, 예를 들어 반사, 진주광택, 금속성 광택, 인광, 형광, 광색성, 감광성, 열변색, 입체변색성(goniochromism) 및/또는 색상-변화를 유발하는 안료 및/또는 조성물을 포함한다. 부가적인 특수 효과 조성물은 예를 들어 불투명도 또는 질감과 같은 다른 감지가능한 특성을 제공할 수 있다. 특정 실시양태에서, 특수 효과 조성물은, 코팅을 상이한 각도에서 관찰하는 경우 코팅의 색상이 변하도록 색상 변화(color shift)를 유발할 수 있다. 이러한 색상 효과 조성물의 예는 미국 특허 제 6,894,086 호에서 확인되며, 이 특허를 본원에 참고로 인용한다. 부가적인 색상 효과 조성물은 투명한 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명한 액정 안료, 액정 코팅, 및/또는 물질 표면과 공기 사이의 굴절률의 차이가 아니라 물질내의 굴절률의 차이로 인해 간섭이 유발되는 임의의 조성물을 포함할 수 있다.
일반적으로, 착색제는 목적하는 시각적 및/또는 색상 효과를 부여하기에 충분한 임의의 양으로 존재할 수 있다. 착색제는, 예를 들어 조성물의 총 중량을 기준으로 본 발명의 조성물의 1 내지 65 중량%, 예를 들어 3 내지 40 중량% 또는 5 내지 35 중량%의 양을 차지할 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 미분된 미립자 충전제를 포함한다. 높은 내열성을 제공하는 충전제의 예로는, 버라이트(바륨 설페이트), 운모, 운모 함유 철 옥사이드, 알루미늄 박편, 유리 박편, 스테인레스 강 박편 등이다. 본 발명의 코팅 조성물의 특정 실시양태는 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하의 충전제를 포함한다.
특정 실시양태에서, 1성분 코팅 조성물이 물에 노출되는 경우, 케티민 또는 알디민 형태로 제공되는 임의의 경화제가 탈블록킹되어 아민 작용기가 노출된다. 상기 알콕시-작용성 및/또는 실란올-작용성 실리콘, 임의의 실란, 및 알콕시 기를 포함하는 아미노실란 형태의 임의의 경화제는 물의 존재 하에 가수분해를 겪고 자체적인 중축합 및 서로간의 중축합을 겪는다.
본 발명의 코팅 조성물을 형성하는 데 사용되는 조합된 성분들은 종종, 원치않는 증발 및/또는 가수분해 및 구성 화학 성분들의 축합을 제어하거나 방지하여 혼합물의 저장 수명을 증가시키기 위해 방습 용기 내에 제공된다. 밀봉된 금속 캔이 적합하다.
특정 실시양태에서, 본 발명은 임의의 전술된 코팅 조성물로부터 침착된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기재에 관한 것이다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물은 기재의 적어도 일부에 직접 적용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은, 상기 기재의 적어도 일부에 먼저 적용된 임의의 코팅 층 및/또는 처리에 적용될 수 있다. 본 발명의 조성물은 목적하는 기재 표면에 적용되어 기후, 충격, 및 부식 및/또는 화학물질에 대한 노출로부터 기재 표면을 보호할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 임의의 다양한 기재, 예를 들면 인간 및/또는 동물 기재, 예컨대 케라틴, 모피, 피부, 치아, 손톱 등 뿐만 아니라; 식물, 나무, 종자, 농경지, 예컨대 방목지, 경작지, 경지 등; 잔디로 덮인 토지 영역(예컨대, 잔디밭, 골프 코스, 경기장 등) 및 다른 토지 영역(예컨대, 숲 등)에 적합하다.
적합한 기재는 셀룰로오스-함유 물질, 예를 들면 종이, 판지, 카드보드지, 합판 및 압축 섬유 보드, 원목, 연질 목재, 우드 베니어, 파티클보드, 칩보드, 배향된 스트랜드 보드, 섬유 보드를 포함한다. 이러한 물질은 전적으로 목재, 예컨대 소나무, 오크, 단풍나무, 마호가니, 체리 등으로 구성될 수 있다. 그러나, 일부 경우, 상기 물질은 다른 물질(예컨대, 수지성 물질)과 조합된 목재, 즉, 목재/수지 복합재, 예를 들면 페놀계 복합재, 목재 섬유와 열가소성 중합체의 복합재, 및 시멘트, 섬유 또는 플라스틱 클래딩(cladding)으로 강화된 목재 복합재를 포함할 수 있다.
적합한 금속성 기재는 비제한적으로, 호일, 시트, 또는 냉연 강(cold rolled steel)으로 구성된 가공소재(workpiece), 스테인레스 강, 및 임의의 아연 금속, 아연 화합물 및 아연 합금으로 표면처리된 강(예컨대, 전기아연 도금된 강, 용융 아연 도금된 강, 갈바니얼(GALVANEAL) 강, 및 아연 합금으로 도금된 강), 구리, 마그네슘, 및 이들의 합금, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금(예컨대, 갈판(GALFAN), 갈발룸(GALVALUME), 알루미늄 도금된 강 및 알루미늄 합금 도금된 강 기재)이 또한 사용될 수 있다. 용접가능하고 아연이 풍부하거나 철 포스파이드가 풍부한 유기 코팅으로 코팅된 강 기재(예컨대, 냉연 강 또는 상기 열거된 임의의 강 기재)가 또한 본 발명의 방법에 사용하기 적합하다. 이러한 용접가능한 코팅 조성물은 예를 들어 미국 특허 제 4,157,924 호 및 4,186,036 호에 개시되어 있다. 냉연 강은 또한, 예를 들어 금속 포스페이트 용액, 하나 이상의 IIIB족 또는 IVB족 금속을 함유하는 수성 용액, 유기포스페이트 용액, 유기포스포네이트 용액, 및 이들의 조합으로부터 선택된 용액으로 미리 처리되는 경우 적합하다. 또한, 적합한 금속성 기재는 은, 금 및 이들의 합금이다. 특정 실시양태에서, 상기 금속성 기재는 예를 들어 모래 및/또는 금속 샷(shot)으로 블라스팅되어 기재에 프로파일이 제공될 수 있다.
적합한 실리케이트 기재의 예는 유리, 자기 및 세라믹이다.
적합한 시멘트질 물질은 시멘트, 골재 및 화강암이다.
적합한 중합체성 기재의 예는 폴리스타이렌, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 멜라민 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈 및 대응하는 공중합체 및 블록 공중합체, 생분해성 중합체 및 천연 중합체(예컨대, 젤라틴)이다.
적합한 텍스타일 기재의 예는, 폴리에스터, 개질된 폴리에스터, 폴리에스터 블렌드 직물, 나일론, 면, 면 블렌드 직물, 삼베, 아마, 대마, 모시, 비스코스, 양모, 실크, 폴리아마이드, 폴리아마이드 블렌드 직물, 폴리아크릴로나이트릴, 트라이아세테이트, 아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에스터 마이크로섬유 및 유리 섬유 직물로 구성된 섬유, 얀, 실, 니트, 직조, 부직 및 의복(garment)이다.
적합한 가죽 기재의 예는 그레인 가죽(예컨대, 양, 염소 또는 암소로부터의 나파, 및 송아지 또는 암소로부터의 복스(box)-가죽), 스웨드 가죽(예컨대, 양, 염소 또는 송아지로부터의 벨루어 및 사냥 가죽), 스플릿 벨루어(예컨대, 암소 또는 송아지 피부로부터), 벅스킨 및 누버크 가죽, 및 추가로 털이 있는 피부 및 모피(예컨대, 털-함유 스웨드 가죽)이다. 가죽은 임의의 통상적인 탠닝 방법, 특히 식물성, 광물성, 합성 또는 조합된 탠닝(예컨대, 크롬 탠닝, 지르코닐 탠닝, 알루미늄 탠닝 또는 반-크롬 탠닝)에 의해 탠닝될 수 있다. 가죽은 필요한 경우 재-탠닝될 수 있으며, 재-탠닝을 위해서는, 재-탠닝에 통상적으로 사용하는 임의의 탠닝제, 예를 들면 광물성, 식물성 또는 합성 탠닝제, 예컨대 크롬, 지르코닐 또는 알루미늄 유도체, 케브라초, 밤 또는 미모사 추출물, 방향족 신탄(syntan), 폴리우레탄, (메트)아크릴산 화합물의 (공)중합체 또는 멜라민, 다이시아노다이아마이드 및/또는 우레아/폼알데하이드 수지가 존재한다.
적합한 압축성 기재의 예는 발포체 기재, 액체로 충전된 중합체성 블래더, 공기 및/또는 기체로 충전된 중합체성 블래더, 및/또는 플라스마로 충전된 중합체성 블래더를 포함한다. 본원에서 "발포체 기재"라는 용어는, 개방 셀 발포체 및/또는 밀폐된 셀 발포체를 포함하는 합성 또는 천연 물질을 의미한다. 본원에서 "개방 셀 발포체"라는 용어는, 다수의 상호연결된 공기 챔버를 포함하는 발포체를 의미한다. 본원에서 "밀폐된 셀 발포체"라는 용어는, 일련의 개별적인 밀폐된 공극을 포함하는 발포체를 의미한다. 발포체 기재의 예는 폴리스타이렌 발포체, 폴리메타크릴이미드 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 폴리에틸렌 발포체 및 폴리올레핀계 발포체를 포함한다. 폴리올레핀계 발포체의 예는 폴리프로필렌 발포체, 폴리에틸렌 발포체 및/또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 발포체를 포함한다. EVA 발포체는 편평한 시트, 평판(slab) 또는 몰딩된 EVA 형태, 예컨대 신발 밑창을 포함할 수 있다. 상이한 유형의 EVA 발포체는 상이한 유형의 표면 다공도를 가질 수 있다. 몰딩된 EVA는 조밀한 표면 또는 "스킨"을 포함하지만, 편평한 시트 또는 평판은 다공성 표면을 나타낼 수 있다.
본 발명의 조성물은, 예를 들어 기재 표면 자체에 직접 배치되는 클리어코트, 베이스코트 및/또는 탑코트로서, 또는 다른 하부 코팅 및/또는 처리 전에, 목적하는 바를 달성하기 위해 기재 표면 상에 배치되는, 예컨대 무기 또는 유기 프라이머 및/또는 베이스코트 물질로서 유용하다.
본 발명의 조성물은, 통상적인 코팅 기술, 특히 예를 들어 침지 코팅, 직접 롤 코팅, 역 롤 코팅, 커튼 코팅, 분무 코팅, 브러쉬 코팅 및 이들의 조합에 의해 처리되는 기재에 적용될 수 있다. 상기 코팅 조성물을 기재에 적용한 후, 상기 조성물을 유합시켜 상기 기판 상에서 실질적으로 연속적인 필름을 형성한다. 전형적으로, 필름 두께는 0.01 내지 20 mil(약 0.25 내지 508 ㎛), 예컨대 0.01 내지 5 mil(약 0.25 내지 127 ㎛), 또는 일부 경우 0.1 내지 3 mil(2.54 내지 76.2 ㎛)일 것이다. 필요한 경우, 보호될 기재에 다수의 층이 적용될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 저온, 예를 들어 주위 온도에서 경화되지만, 이 조성물은 또한 넓은 범위의 온도 조건, 예를 들어 적용된 조성물을, 주위 환경의 온도에 따라 변할 수 있는 소성 조건(예컨대, 5℃ 내지 60℃로 변할 수 있는 온도)으로 처리하는 것과 같은 승온 조건 하에 경화될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하지만, 본 발명의 세부사항을 제한하는 것으로 간주되지는 않는다. 달리 기재되지 않는 한, 하기 실시예 및 명세서 전반에 걸쳐 모든 부 및 %는 중량에 대한 것이다.
[실시예]
시험 방법
포트 시간: 명시된 기간 동안 주위 조건에서 샘플을 저장하였다. 포드 컵(Ford Cup) #4를 사용하여 20℃ 내지 25℃에서 점도를 측정하였다. 시험 동안, 포드 컵 및 샘플을 모두 전술된 온도 범위에 두었다.
수작업 건조: 탈지되고 스커핑된 미처리 강(degreased scuffed bare steel) 기재 상에 2개의 전체 코트로 샘플을 분무 적용하였다. 적용된 코팅의 필름 두께는 40 내지 80 ㎛, 바람직하게는 50 내지 70 ㎛ 범위였다. ASTM D1640에 따라 20℃ 내지 25℃의 온도 및 50% 초과의 상대 습도에서 분 단위로 건조 시간을 기록하였다.
BK 건조 시간 기록기: 이 기기는 가르드코(Gardco, ASTM 5895에 따름)로부터 입수가능하다. 시험 조건: 온도: 20℃ 내지 25℃; 상대 습도: 50%. 코팅을, 약 200 ㎛ 습윤 필름 두께로 유리 슬라이드 상에 퍼뜨렸다. 시간을 분 단위로 제공하는 니들을 통해 건조 시간을 측정하였다.
가요성/ 신율: 40 내지 80 ㎛, 바람직하게는 50 내지 70 ㎛의 건조 필름 두께로 샘플을 0.6 mm 강(steel) 기재(탈지/스커핑 됨)에 적용하였다. 이 코팅을 약 4주 동안 주위 조건(온도: 20℃ 내지 25℃; 상대 습도: 50% 초과)에서 건조한 후 시험하였다. ASTM D522에 따라 샘플에 대해 원뿔형 맨드릴 벤드 및 신율(%)을 모두 시험하였다. NCAA 기술 공고 4.2.6 및 ASTM D2794에 따라 샘플에 대해 역 내충격성을 시험하였다.
내화학성: 시험할 건조 코팅 필름 상에 시험 액체를 스팟으로 직접 적용하였다. 코팅 필름을 약 한달 동안 경화시킨 후 시험하였다. 탈지면 패드를 상기 시험 액체로 포화시키고, 초기에 액체를 적용했을 때와 동일한 스팟으로 코팅 필름의 표면 상에 배치하였다. 시험 액체의 증발을 막기 위해, 상기 포화된 패드 위에 페트리 접시를 배치하였다. 증발 속도가 빠른 시험 액체는 20분 마다 상기 탈지면 패드에 재적용하여, 상기 코팅 필름이 계속적으로 상기 시험 액체에 노출되도록 하였다. 약 1시간 후, 젖은 천으로 이 시험 화합물을 제거하였다. 상기 코팅 필름을 즉시 및 회수 후 24시간 후에 육안으로 조사하였다.
내화학성에 대한 등급화: 10(완전함, 효과 없슴), 9(시험 액체와 직접 접촉한 영역이 아주 약간 팽윤됨), 8(시험 액체와 직접 접촉한 영역이 확실히 팽윤됨), 7(패트리 접시 아래의 전체 영역이 팽윤됨), 6(패트리 접시 아래의 영역이 팽윤되고 구멍이 생김(pitting)), 5(피복된 영역이 많이 팽윤되고, 이 영역에 구멍이 생김), 0(완전히 용해됨).
유연제의 제조
하기 표 1에 제시된 성분 및 양을 이용하여 유연제(실시예 1 내지 6)를 제조하였다.
[표 1]
Figure 112010024135752-pct00009
1글리시드옥시프로필트라이메톡시실란(다우 코닝으로부터 시판됨),
2아스파트산 에스터 다이아민(바이엘 코포레이션으로부터 시판됨),
3γ-아미노프로필트라이메톡시실란(지이 실리콘스로부터 시판됨),
4헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(바이엘 코포레이션으로부터 시판됨),
5N-에틸-3-트라이메톡시실릴-2-메틸프로판아민(모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈로부터 시판됨),
6프로필렌 글라이콜 메틸 에터(더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)로부터 시판됨),
7폴리에터 폴리올(바이엘로부터 시판됨),
8아크릴산 폴리올(바이엘로부터 시판됨),
9아크릴산 폴리올(롬 앤 하스로부터 입수가능),
10γ-아이소시아네이토프로필트라이에톡시실란(오시 스페셜티스로부터 시판됨),
11γ-아이소시아네이토프로필트라이에톡시실란(오시 스페셜티스로부터 시판됨),
12촉매(티아이비 케미칼스로부터 시판됨).
실시예 1에서는, 교반 하에 다우 코닝 Z-6040을 데스모펜 NH 1220과 조합하였다. 반응물을 약 55℃의 온도에서 약 1시간 동안 및 이어서 약 20℃ 내지 25℃의 온도에서 약 16시간 동안 반응시켜 유연제를 수득하였다.
실시예 2에서는, 교반 하에 실퀘스트 A-1110을 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트와 조합하였다. 반응물을 약 60℃의 온도에서, IR(약 1621 cm-1에서의 피크) 및/또는 NMR(약 5.7 내지 6.4 ppm에서의 피크) 분석에서 나타나는 아크릴레이트 이중 결합이 사라질 때까지 반응시켰다.
실시예 3에서는, 교반 하에 질소 퍼지 하에 실퀘스트 A-링크 15를 데스모두르 N3400에 천천히 가하였다. 반응은 발열성이었다. 이 조합물을 약 4시간에 걸쳐 실온으로 냉각하였다. 이어서, 교반 하에 다우아놀(Dowanol) PM을 가하였다.
실시예 4에서는, 교반 하에 아르콜 1150 및 실퀘스트 A-링크 25를 조합하고, 약 55℃의 온도에서 약 1시간 동안 반응시켰다. 그 다음, 테고카트(Tegokat) 716과 자일렌을 조합하여 용액을 형성하고, 이 용액을 상기 아르콜 1150/실퀘스트 A-링크 25 조합물에 가하였다. 다시, 이 혼합물을 약 55℃의 온도에서 약 1시간 동안 반응시켰다. 냉각 후, 교반 하에 미네랄 스피릿을 가하였다.
실시예 5에서는, 데스모펜 A450을 실퀘스트 A-링크 25와 조합하고, 약 55℃에서 약 1시간 동안 반응시켰다. 테고카트 716과 자일렌의 예비-용액을 제조하고, 이 용액을 교반 하에 가하였다. 다시, 이 혼합물을 약 55℃의 온도에서 약 1시간 동안 반응시켰다. 냉각 후, 교반 하에 미네랄 스피릿을 가하였다.
실시예 6에서는, 파라로이드(Paraloid) AU-191X를 실퀘스트 A-링크 25와 조합하고, 약 120℉의 온도에서 약 60분 동안 반응시켰다. 냉각 후, 교반 하에 자일렌과 아로마틱 100을 가하였다.
코팅 조성물의 제조
하기 표 2에 제시된 성분 및 양을 이용하여 코팅 조성물(실시예 6 내지 10)을 제조하였다. 비교 실시예 6은, 임의의 유연제가 없는 조성물을 나타낸다. 비교 실시예 6 및 실시예 7 내지 8에서는, 네오스탄(Neostann) U-220/메타틴 740을 조합하고, 이어서 교반 하에 성분 F, G 및 H를 예비-블렌딩하여 "경화제 블렌드 1"을 생성함으로써 성분 F를 제조하였다. 별도의 용기에서 성분 A 및 B를 함께 블렌딩하고, 이어서 유연제(예컨대, 실시예 2 또는 3)를 가하고, 이어서 상기 경화제 블렌드 1을 가하였다(모두 교반 하에 수행). 당업자는, 야외 노출이 필요한 경우, 적합한 UV 흡수제 및 입체 장애 아민 광 안정화제를 적정량으로 가해야 함을 인지할 것이다.
실시예 9에서는, 교반 하에 성분 G 및 H를 예비-블렌딩하여 "경화제 블렌드 2"를 생성하였다. 별도의 용기에서, 성분 A 및 B를 함께 블렌딩하고, 이어서 유연제(예컨대, 실시예 3)를 가하고, 이어서 상기 경화제 블렌드 2를 가하였다(모두 교반 하에 수행).
실시예 10에서는, 교반 하에 성분 G 및 H를 예비 블렌딩하여 "경화제 블렌드 3"을 생성하였다. 별도의 용기에서, 성분 A1 및 B를 함께 블렌딩하였다. 교반 하에 성분 C, D 및 E의 예비-블렌딩된 용액을 제조하고, 이 용액을 상기 성분 A1과 B의 블렌드에 가하였다. 이어서, 유연제(예컨대, 실시예 4 또는 5)를 가하고, 이어서 상기 경화제 블렌드 3을 가하였다(모두 교반 하에 수행).
[표 2]
Figure 112010024135752-pct00010
1실란올-작용성 실리콘 수지(다우 코닝으로부터 시판됨),
2실란올-작용성 실리콘 수지(다우 코닝으로부터 시판됨),
3알콕시-작용성 실리콘 수지(다우 코닝으로부터 시판됨),
4프로필렌 글라이콜 메틸 에터(더 다우 케미칼 캄파니로부터 시판됨),
5프로필페닐실란다이올(다이 코닝으로부터 시판됨),
6다이부틸주석라우레이트,
7다이부틸주석다이라우레이트 촉매(니토 카세이 캄파니 리미티드(Nitto Kasei Co., Ltd.)로부터 시판됨),
8다이부틸주석케토네이트 촉매(아시마(Acima)로부터 시판됨),
9γ-아미노프로필트라이메톡시실란(모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈로부터 시판됨)
10아미노프로필트라이에톡시실란(다우 코닝으로부터 시판됨).
비교 실시예 6 및 실시예 7 및 8의 결과를 하기 표 3에 개시한다.
[표 3]
Figure 112010024135752-pct00011
비교 실시예 6 및 실시예 9 및 10의 결과를 하기 표 5에 개시한다.
[표 5]
Figure 112010024135752-pct00012
하기 표 6에 개시된 성분에 따라 실시예 11을 제조하였다.
[표 6]
Figure 112010024135752-pct00013
1티타튬 다이옥사이드 안료(헌츠만으로부터 시판됨),
2다이메틸다이메톡시실란(다우 코닝으로부터 시판됨),
3옥틸트라이에톡시실란(다우 코닝으로부터 시판됨),
4접착성 증진제(신-에츠로부터 시판됨),
5입체 장애 아민 광 안정화제(시바 가이기(Ciba Geigy)로부터 시판됨),
6소포제(테고(Tego)로부터 시판됨),
7침전방지제(몬산토(Monsanto)로부터 시판됨),
8용매,
9아미노실란(신-에츠로부터 시판됨).
고속 교반 하에 카울레스(cowles) 블레이드를 사용하여 모든 성분들을 가하였다. 실시예 11을 제조한 후, 이를 약 3.0 mil(약 76.2 ㎛)의 건조 필름 두께로, 모래분사된 강 패널(2.0 mil 프로파일)에 분무 적용하였다. ASTM D1640을 사용하여 건조 시간을 측정하였다. 원뿔형 맨드릴 신율 시험 패널을 72℉/50% 상대 습도에서 3일 동안 및 이어서 주위 조건에서 11일 동안 경화시켰다. 시험 데이터를 하기 표 7에 반영하였다.
[표 7]
Figure 112010024135752-pct00014
실시예 7 내지 11은, 코팅 필름의 개선된 가요성, 예를 들어 개선된 신율 및 맨드릴 굽힘 특성을 나타내었고, 유연제가 없는 유사한 조성물에 비해 우수한 건조 시간, 우수한 내화학성 및 1성분 조성물에서의 우수한 저장 안정성을 유지하였다.
당업자는, 본 발명의 광의의 개념으로부터 벗어나지 않고 상기 기술된 실시양태에 변화를 수행할 수 있음을 이해할 것이다. 예시를 위해 본 발명의 특정 실시양태가 상기 기술되었지만, 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 세부사항의 수많은 변형이 가능함이 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (14)

  1. (a) 실란올-작용성 실리콘;
    (b) 알콕시-작용성 실리콘;
    (c) 하기로부터 선택되는, 2종 이상의 반응물의 반응 생성물을 포함하는 유연제(flexibilizer):
    (1)(i) 에폭시-작용성 실란과 (ii) 아민-작용성 수지의 반응 생성물,
    (2)(i) 하나보다 많은 에틸렌형 불포화 부위를 포함하는 화합물과 (ii) 아미노실란의 마이클(Michael) 부가 반응 생성물,
    (3)(i) 하이드록실-작용성 수지와 (ii) 아이소시아네이트-작용성 실란의 반응 생성물, 및
    (4)(i) 폴리아이소시아네이트와 (ii) 아미노실란의 반응 생성물; 및
    (d) 아민, 아미노실란, 케티민, 알디민 및 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제
    를 포함하는, 저온 수분-경화성 저장 안정성 1성분 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란올-작용성 실리콘이, 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는, 코팅 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112010024135752-pct00015

    상기 식에서,
    (a) R1은 각각 독립적으로, 하이드록시 기, 탄소수 6 이하의 알킬 기, 및 탄소수 6 이하의 아릴 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    (b) R2는 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 6 이하의 알킬 기, 탄소수 6 이하의 아릴 기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때 R1 및 R2 중 적어도 하나는, 상기 화합물이 실란올 기를 포함하도록 선택되고,
    (c) n은, 상기 실란올-작용성 실리콘이 200 내지 300,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖도록 선택된다.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실란올-작용성 실리콘이 페닐 기, 메틸 기 및 이들의 조합을 포함하는, 코팅 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 알콕시-작용성 실리콘이 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는, 코팅 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112010024135752-pct00016

    상기 식에서,
    (a) R3은 각각 독립적으로, 탄소수 6 이하의 알킬 기, 탄소수 6 이하의 아릴 기, 탄소수 6 이하의 알콕시 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    (b) R4는 각각 독립적으로, 탄소수 6 이하의 알킬 기 및 탄소수 6 이하의 아릴 기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    (c) n은, 상기 알콕시-작용성 실리콘이 400 내지 10,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖도록 선택된다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연제가, 알콕시실란 말단 단위를 포함하는 중합체를 포함하는, 코팅 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연제가 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 0.5 내지 30 중량%로 존재하는, 코팅 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화제가, 하기 화학식 4a의 화합물을 포함하는 아미노실란을 포함하는, 코팅 조성물:
    [화학식 4a]
    Figure 112011100774454-pct00018

    상기 식에서,
    (a) X는 각각 독립적으로, 탄소수 6 미만의 알킬 기, 하이드록시알킬기, 알콕시알킬 기 및 하이드록시알콕시알킬 기로부터 선택되고,
    (b) Y는 H(HNR)c이고, 이때 (i) c는 1 내지 6의 정수이고, (ii) R은, 아릴 기, 알킬 기, 다이알킬아릴 기, 알콕시알킬 기 및 사이클로알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R은 각각 Y 분자 내에서 다를 수 있다.
  8. 제 1 항에 있어서,
    유기금속성 촉매를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    수분 제거제를 추가로 포함하는 코팅 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유연제가, (i) 하이드록실-작용성 수지와 (ii) 아이소시아네이트-작용성 실란으로 이루어진 반응물의 반응 생성물인 코팅 조성물.
  11. 제 1 항에 따른 코팅 조성물로부터 침착된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기재.
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