KR20030011778A - 실란-기제 코팅 조성물, 그것으로 부터 얻은 코팅된 물품,및 그것의 사용 방법 - Google Patents

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KR20030011778A KR1020027011291A KR20027011291A KR20030011778A KR 20030011778 A KR20030011778 A KR 20030011778A KR 1020027011291 A KR1020027011291 A KR 1020027011291A KR 20027011291 A KR20027011291 A KR 20027011291A KR 20030011778 A KR20030011778 A KR 20030011778A
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Abstract

실란 기제 코팅 조성물은 금속 및 비금속 표면에 내구성, 내부식성 코팅을 제공한다. 전형적인 조성물은 메틸트리메톡시실란 및 페닐트리메톡시실란과 같은, 하나 이상의 실란을 포함할 수 있다. 코팅 조성물은 산 또는 염기성 촉매로 조제될 수 있고, 후자가 강 기판을 코팅하는데 특히 적합하다. 음식 및 음료수 용기, 자동차 마감, HVAC 표면, 알칼리 금속 실리케이트, 콘크리트등을 코팅하는 것이 기술된다. 단일 작용성 오르가노실란 없이, 두 개 이상의 다작용성 오르가노실란을 포함하는 프라이머 코팅 조성물은 금속에 강한 접착력의 프라이머 코팅을 제공하고, 폴리우레탄, 에폭시 및 다른 수지 탑코팅에 매우 접착력이 있다.

Description

실란-기제 코팅 조성물, 그것으로 부터 얻은 코팅된 물품, 및 그것의 사용 방법{SILANE-BASED, COATING COMPOSITIONS, COATED ARTICLES OBTAINED THEREFROM AND METHODS OF USING SAME}
실란을 산으로 촉매화하는 것은 잘 알려져 있다. 그러나, 산 촉매된 수성 실란 코팅 조성물은 강을 코팅하는데에는 유용하다고 고려되지 않는다; 예를들면, pH 7 이하의 산성 조건은 강 기판의 부식을 촉진 시킨다.
미국 특허 번호 3,944,702, 3,976,497, 3,986,997 및 4,027,073은 알콜-물 매질 중의 콜로이드상 실리카 및 수산화된 실스퀴옥산의 산 분산물인 코팅 조성물을 설명한다.
U.S. 4,113,665는 바인더를 기제로 한 내화학 상온 경화성 코팅을 개시하며, 이것의 주요 부분은 트리알콕시실란(예를 들어, 메틸트리에톡시실란)과 지방족 폴리올, 실리콘 수지 또는 이 2가지 모두를 산성 용액에서 반응시켜 제조된다. 바륨 메타보레이트와 같은 바륨 충전제가 이산화황에 대한 내성을 제공하기 위해 첨가될 수 있다. 산화 아연 또는 금속 아연이 더 이상의 내부식성을 위해 포함될 수 있다. 이 조성물은 예를 들어 분무에 의해 스틸제 석유 탱크, 콘크리트, 유리질 표면에 도포될 수 있다.
U.S. 4,413,086은 어떤 친수성 유기 폴리카르비놀과 유기규소 물질, 예를 들어 오르가노실란의 반응 생성물인 오르가노실란-폴리올, 경화제(예를 들어, 아미노플라스트 수지), 유기 용매(선택적), 본질적으로 비반응된 폴리올(선택적), 본질적으로 비반응된 가수분해 및 축합된 오르가노실란(선택적), 물(선택적) 및 안료(선택적)를 함유하는 감수성 코팅 조성물을 설명한다.
U.S. 4,648,904는 (a) 메틸트리메톡시실란을 포함하는 가수분해성 실란, (b) 계면활성제(예를 들어, 표 I, 칼럼 4) 및 (c) 물의 수성 에멀젼을 설명한다. 이 코팅은 석조 건축을 발수성으로 만드는데 사용될 수 있다.
U.S. 5,275,645는 상기 언급된 U.S. 4,113,665의 산-촉매 오르가노실란 코팅 조성물의 개선을 취지로 한다. 이 특허에 따르면, 보호 코팅이 아민 촉매 및 유기금속 촉매를 사용하여 Si-O 결합을 가지는 오르가노실란을 함유하는 코팅 조성물로부터 주위 온도에서 얻어진다.
U.S. 5,879,437은 조성물의 비휘발성 함량을 기준으로 하여 40 내지 90중량%의 비율로 존재하는 테트라알킬실리케이트 또는 그것의 모노머 또는 올리고머 가수분해 생성물, 및 산화물이 비휘발성 물질의 10 내지 60중량%를 구성하는 그러한 양으로 가수 산화물 졸(A형 또는 B형)을 함유하는 코팅 조성물을 설명한다. 이 특허에 따르면, 이 코팅 조성물은 일반적으로 강, 티타늄, 구리, 아연, 및 특히 알루미늄을 포함하는 금속과 같은 고체 표면의 전처리에 적합하며, 이로써 페인트, 니스, 래커와 같은 이어서 도포되는 코팅에 대한 전처리된 표면의 접착성이 개선되거나, 또는 윤활제의 존재 또는 부재하에 접착제의 접착성이 개선된다.
U.S. 5,882,543은 HVAC 및 냉장 시스템을 탈수, 비활성화 및 코팅하는 방법, 및 조성물을 설명한다. 그 조성물은 그 시스템에서 물과 반응하는 오르가노메탈로이드 및/또는 오르가노 메탈 화합물을 포함한다. 유체를 둘러싸는 것에 그 조성물을 도입하여, 및 구멍을 나가면서, 화합물(즉, 오르가노 메탈)이 구멍을 밀봉하기 위해 대기의 습기와 반응하게 하여, 이들 화합물의 밀봉 기능을 얻을 수 있다
U.S. 5,939,197은 졸-겔 코팅된 금속, 특히 티타늄과 알루미늄 합금을 설명한다. 이 졸-겔 코팅은 금속 표면에서 혼성 오르가노 메탈 커플링제를 통해 금속과 유기 매트릭스 수지 또는 접착제 사이의 접착을 개선하는 경계면을 제공한다. 졸은 바람직하게 테트라-i-프로폭시-지르코늄과 같은 안정화된 알콕시지르코늄 유기금속염 및 아세트산 촉매를 갖는 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란과 같은 오르가노실란 커플링제의 희석용액이다.
U.S. 5,954,869는 1개 이상의 가수분해성 기를 가지는 오르가노실란과 적어도 2개의 수산기를 함유하는 폴리올을 혼합함으로써 얻어진 수-안정성 오르가노실란으로부터의 항미생물 코팅을 개시한다. 이 특허는 잠재적인 적용 및 최종 용도에 대한 광범위한 설명을 예를 들어 칼럼 4의 35-53줄; 칼럼 23-25에 포함한다.
U.S 5,959,014는 저장 수명의 연장을 취지로 하는 오르가노실란 코팅에 관한 것이다. 일반식 RnSiX4-n(n=0 내지 3; R=비-가수분해성 기; X=가수분해성 기)의 오르가노실란이 적어도 3개의 수산기를 함유하는 폴리올과 반응되며, 여기에서 적어도 3개의 수산기 중 적어도 어떤 2개는 적어도 3개의 개재 원자에 의해 분리된다.
U.S. 6,057,040는 신규한 비스-아미노실란 및 비스-아미노실란을 함유하는 코팅 조성물에 관계한다.
본 출원인의 최근 발행된 미국 특허 5,929,129에서는 모노메틸 실라놀(모노메틸알콕시실란의 가수분해에 의해 얻어짐)만의, 또는 소량의 다른 실라놀, 예를 들어 감마-글리시딜옥시 실라놀과 혼합된 모노메틸 실라놀의 부분 축합물의 물-알콜 분산물에 의해 제공된 내식 코팅을 설명하며, 여기에서 반응은 전형적으로 알칼리 토금속 산화물로부터의 2가 금속이온, 예를 들어 Ca2+에 의해 촉매된다. 이들 코팅이 예를 들어 알루미늄 선체와 같은 보트 선체에 도포될 때, 그것들은 연장된 기간 동안 바닷물로 인한 부식을 방지하는데 매우 효과적이다.
앞선 특허의 코팅 조성물은 특히, 에어컨 및 다른 HVAC 시스템을 포함하는다양한 다른 기판 및 생산품에, 강력한 접착력의 내부식성 코팅을 제공하는데 매우 효과적인 것으로 알려져왔다. (예를들면, Anthony Gedeon 등의 이름으로, 2000. 2. 8에 가출원한 제 60/181061 호 참조)
본 출원인의 2000. 2. 28 가출원 SN 60/185,354의 실란-기제, 수성 코팅 조성물은 특히 수선된 페인트칠된 마감을 코팅 또는 오버코팅, 특히 유리섬유 강화 에폭시 및 폴리에스테르 수지, 구체적으로는 보트 선체 및 다른 선박 마감에 겔코팅 하는데에 적합한 조성물을 설명한다.
이 가출원에 따라, 산성의 수성 실란 기제 코팅 조성물은
(A) 화학식(1)의 적어도 하나의 실란
R1Si(OR2)3(1)
상기 식에서,
Rl은 저급 알킬기, 페닐기 또는 N- (2-아미노에틸)-3-아미노프로필기이고,
R2는 저급 알킬기이다;
(B) 수-가용성 유기산, H3B03및 H3PO3으로 부터 선택되는 산 성분; 및
(C) 물
을 혼합하여 얻는 것을 설명한다.
이들 조성물에 사용될 수 있는 다른 성분은 실리케이트, 에틸렌글리콜의 단일-저급 알킬 에테르, 저급 알카놀, 자외광 흡수제, 콜로이드성 수산화 알루미늄,및 금속 알코올레이트를 포함한다.
본 출원인의 2000. 2. 28 가출원, SN 60/185,367 에서, 예를들면
(A) 화학식 (1)로 나타내는 실란
R1nSi(OR2)4-n(I)
상기 식에서,
R1은 저급 알킬기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기, γ-글리시딜옥시프로필, γ-메타크릴옥시프로필기, N- (2-아미노에틸)-3-아미노프로필기 또는 아미노프로필기이며,
R2는 저급 알킬기; 및
n 은 1 또는 2의 수이다;
(B) 비닐트리아세톡시실란 및/또는 콜로이드성 수산화 알루미늄 및/또는 적어도 하나의 화학식 (2)의 금속 알코올레이트
M(OR3)m(2)
상기 식에서,
M은 원자가 m인 금속이고,
R3는 저급 알킬기이고; 및
n은 2 내지 4의 수 이다;
를 함유하는 비-수성 코팅 조성물을 설명한다.
다른 구체예에서, 조성물은 하나 이상의
(C) 저급 알카놀에 분산된 에틸오르토 실리케이트, 에틸폴리실리케이트 또는 콜로이드성 실리카;
(D) 선택적으로 저급 알카놀에 용해된 붕산;
(E) γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란;
(F) 잘 나눠진 고체 윤활유
를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 부분을 형성하는 상기 조성물 외에도, 폴리실록산 코팅을 형성시키기 위해 실라놀의 중합을 촉매화하기 위해 산성의 pH가 필요하지 않고, 강 또는 다른 부식가능한 표면에 도포될 수 있는 내 부식성 코팅을 제공할 필요가 있다.
또한, 개선된 포트 라이프, 즉 중합속도를 늦추는 코팅 조성물을 제공할 필요성이 있다.
또한, 실리케이트 코팅을 오버코팅하는데 효과적인 실란 기제 수성 코팅 조성물을 제공할 필요성이 있다.
또한, 계면활성제 또는 유화제를 포함하지 않는 실란 기제 수성 코팅 조성물을 제공하는 것이 유리할 것이다.
더욱 일반적으로는, 당업계에는, 다양한 금속 또는 비금속 기판에 도포하기 쉽고, 기판에의 접착력을 포함하는 내구성, 산, 알칼리 및 용매에 대한 내부식성, 및 투명성, 겔화, 저장 안정성에 있어 문제가 없는 것과 같은 다른 개선된 특성에있어 개선된 코팅 조성물에 대한 필요성이 여전히 있다.
본 발명의 앞서의 및 다른 목적은 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.
본 발명은 알루미늄, 강(steel) 및 아연도금 강과 같은 다양한 금속, 및 황동, 알칼리 금속 실리케이트 코팅, 프라이밍 금속, 페인트칠된 마감, 선박 마감 등과 같은 다양한 금속 합금을 함유하는 표면을 코팅하기에 유용한 조성물에 관계한다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 산 및/또는 염기 금속 및/또는 비금속 화합물로 촉매화되고, 금속, 플라스틱, 콘크리트 및 알칼리 금속 실리케이트를 포함하는 광범위한 페인트 칠 된 및 페인트 칠 되지 않은 표면에 강력한 접착성의 내부식성 코팅을 형성시키는 실란-기제, 코팅 조성물에 관계한다. 본 발명의 코팅 조성물은 예를들면 산성 또는 알칼리성 상태와 같은 부식성 상태에 장기간 노출시, 광택의 현저한 저하, 또는 수반하는 황화(黃化)없이, 단단하고, 투명하며, 내구력있는 코팅을 제공한다.
발명의 개요
따라서, 본 발명은 강, 아연도금 강, 황동, 알칼리 금속 실리케이트, 유리, 유리섬유, 페인트칠된 표면등을 포함하는 광 범위한 금속 및/또는 비금속 표면을 코팅하는데 효과적인 조성물을 제공한다
한 가지 구체예에 따라, 수성 코팅 조성물은 다음 성분 (A), (B) 및/또는 (C) 중에 하나 또는 모두, 및 (D)를 혼합하여 형성된다:
(A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
R1Si(OR2)3(1)
상기 식에서,
R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 메르캅토, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 함유하는 작용기이고,
R2는 저급 알킬기이다;
(B) 염기성 성분;
(C) 탄소수 약 1 내지 약 5 의 알칸산, H3BO3및 H3P03로 구성되는 군으로 부터 선택되는 산 성분; 및
(D) 물.
그 조성물은 (E) 에폭시 실란을 더욱 포함할 수 있다. 특히, 성분 (C)가 존재할 때, 그 조성물은 마그네슘, 칼슘 또는 아연의 수산화물 또는 탄산염을 또한 더욱 포함할 수 있다. 성분 (B)가 존재할 때, 염기성 성분은 예를들면 3-(2-아미노에틸아미노)프로필트리메톡시실란 또는 3-아미노프로필트리메톡시실란과 같은 아미노실란일 수 있다. 성분 (B) 및/또는 (C)를 가지는 조성물은, 예를들면
(E) 에폭시실란; (F) 가수분해될 수 있는 알칼리 금속 실리케이트 성분; (G) 에틸렌 글리콜의 단일-저급 알킬; (H) 저급 알카놀; (I) 자외광 흡수제; (J)(i) 콜로이드성 수산화 알루미늄 및/또는 (J)(ii) 화학식 (2)의 금속 알코올레이트 또는 (J)(iii) (J)(i) 및 (J)(ii);(K) 예를들면, 크롬 아세테이트 히드록시드와 같은 색상 형성 실란 가수분해 촉매;중에 하나 이상을 더욱 포함할 수 있다.
M(OR3)m(2)
상기 식에서, M은 원자가가 m인 금속을 나타내고, 각각의 R3는 독립적으로 저급 알킬을 나타내고; m 은 3 또는 4의 정수이다.
발명의 또 다른 구체예에 따라, (A) 상기 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란; (D) 물; (J) (i) 콜로이드성 수산화 알루미늄 또는 (ii) 화학식(2)의 금속 알코올레이트, 또는 (iii) (i)과 (ii)의 혼합물; 및, 선택적으로는, 겔화를 억제하고, 저장 수명 및 포트 라이프를 연장시키는데 효과적인, 에폭시드 실란과 같은 실란 가수분해 촉매를 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물을 제공한다.
M(OR3)m(2)
상기 식에서, M은 원자가가 m인 금속을 나타내고, 각각의 R3는 독립적으로 저급 알킬을 나타내고; m 은 3 또는 4의 정수이다.
발명의 또 다른 구체예에 따라,
(A) 상기 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란; (H) 저급 알카놀 용매; (D) 물;(K) 결과된 코팅에 착색을 제공하는, 크롬 아세테이트 히드록시드 또는 다른 실란 중합 촉매;를 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명에 의해 제공되는 또 다른 구체예는 (A) 상기 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란; (D) 물; (F) 선택적으로 미리 가수분해된, 알칼리 금속 실리케이트; (H) 용매로서의 저급 알카놀; (J) (i) 콜로이드성 수산화 알루미늄 또는 (ii) 상기 화학식(2)의 금속 알코올레이트, 또는 (iii) (i)과 (ii)의 혼합물을 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물이다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, (A) 상기 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란; (B) 3- (2-아미노에틸아미노) 프로필트리메톡시 실란 또는 3-아미노프로필트리메톡시 실란과 같은, 염기성 아민 실란 촉매; (D) 물; (E) 에폭시드 실란; (H) 저급 알카놀 용매;를 혼합하여 형성된 비-금속 수성 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명은 혼합된 원자가 실란 촉매를 함유하는 수성 코팅 조성물을 더욱 제공한다. 발명의 이 구체예에 따라, 수성 코팅 조성물은 (A) 상기 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란; (B) 칼슘 또는 마그네슘과 같은, 2가 금속의 수산화물 또는 탄산염을 포함하는 적어도 하나의 화합물; (C) 붕산 또는 인산; (D) 물; (E) 에틸 폴리실록산; (H) 저급 알카놀 용매, 및 (J) 상기 화학식 (2)(여기에서, M은 예를들면, 테트라부톡시티타네이트와 같은 4가 금속, 즉 m = 4 이다)의 금속 알코올레이트를 혼합하여 형성된다.
발명의 또 다른 양태에서, 유리 기판을 투명하고, 단단하며, 강력한 접착력의 내부식성 코팅시에 효과적이고, 자동차 및 다른 차량과 같은 금속 기판을 투명하고, 단단하고, 광택이 있으며, 매끄러운(반들반들 또는 왁스와 같은) 접착력의 내부식성 코팅에 효과적인, 수성 알코올성 코팅 조성물을 제공한다. 발명의 이 양태에 따라, 본질적이고, 주요한 필름 형성 성분으로서, 상기 화학식 (1)(여기에서, 어떤 실란 화합물에서의 R1기는 저급 알킬기이고, 다른 실란 화합물에서의 R1기는 아릴기, 특히 페닐기이다)의 실란 화합물의 혼합물을 함유하는, 알코올성 용액인 코팅 조성물을 제공한다.
조성물은 또한 유리에서 연마제로 작용하는 수산화 테트라메틸암모늄 또는 수산화칼슘과 같은 알코올 가용성 활성화제, 및 부식액, 그리고 실리케이트, 바람직하게는 부분적으로 가수분해된 실리케이트, 테트라에틸실리케이트의 가수분해 산물을 소량 포함한다.
추가적으로, 비-수성 조성물은 선택적이지만 바람직한 성분인 γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란 또는 다른 에폭시실란 화합물을 포함한다.
본 발명에 있어서, 앞서의 단락에서 설명된 비-수성 조성물은 브러쉬, 스폰지, 또는 부드러운 헝겊으로 가볍게 문질러서, 유리창(구체적으로는, 유리창 바깥쪽 면)과 같은 기판, 또는 페인트칠된 자동차 마감에 도포될 수 있다. 알코올을 증발시켜, 기판에 부착된 Ca(OH)2입자로 인해 엷고, 회백색의 마감을 남긴 후에, 코팅에 광을 내어, 매우 투명하고 단단한 접착성의 마감을 제공한다. 자동차와 같은, 페인트칠된 금속 표면에 도포될때, 코팅은 매끄럽고, 광택이 나게 되고, 공지의 왁스 마감 보다 훨씬 더 우수한, 견고한 마감을 제공한다. 최적의 결과를 위해, 코팅될 표면을 완전히 미리 세척될 수 있고, 그리하는 것이 일반적으로 필요하다.
또한, 본 발명은 상기 수성 코팅 조성물 중 어느 하나로 부터 얻은 신규한 코팅, 및 그로부터 얻은 코팅된 물품을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 강, 아연도금 강, 알루미늄 및 다른 금속 표면에 대한 프라이머로 매우 효과적인 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 이 양태에 따라, 프라이머 코팅 조성물은, 본질적인 구성요소로서, 특히 저급 알카놀 용매와 같은 휘발성 용매내의 아미노알킬아미노알킬트리알콕시실란 및 에폭시 실란과 같은 적어도 두개의 다작용성 오르가노실란 화합물을 함유한다. 다작용성 실란 화합물의 알코올 또는 다른 유기 용매 혼합물은 실란 가수분해 촉매로 소량의 물과 결합된다. 이들 프라이머 코팅 조성물은 실리카가 없고, 또한 단일작용성 실란도 없다.
본 발명(본 발명의 특수한 적용 포함)은 특수한 구체예 및 실시예를 사용하여 더욱 상세하게 설명할 것이다. 그러나 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않는다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 구체예에 따르는, 코팅 조성물은
(A)적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
RlSi(OR2)3(1)
상기 식에서,
R1은 알킬, (바람직하게는, 메틸, 에틸, n- 또는 이소-프로필, n- 또는 이소-부틸, n-펜틸, 시클로헥실 등과 같은 C1-C6알킬기 (그 기는 직쇄, 고리 또는 분지쇄 알킬일 수 있음) 바람직하게는, Cl-C4알킬기, 가장 바람직하게는, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸기) 페닐과 같은 아릴, 또는 비닐, 아크릴, 메타크릴, 아미노, 메르캅토 또는 염화비닐 작용기와 같은 작용기 또는 기들 이고, 각각의 R2는 독립적으로 알킬기 (즉, 메틸기와 같은, C1-C6직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 바람직하게는, Cl-C4알킬기)이다;
(B) 칼슘, 아연 및 알루미늄 수산화물들로 부터 선택되는 염기 성분;
(C) 수가용성 유기산(바람직하게는 포름산, 아세트산, 프로판산 또는 부티르산, 가장 바람직하게는 아세트산과 같은 알칸산), H3BO3(붕산) 및 H3PO3(인산)으로구성되는 군으로 부터 선택되는 산 성분; 및
(D) 물
을 혼합하여 형성된다.
화학식 (1)의 실란의 예로서,
여기에서, R1은 알킬기 또는 아릴기이고, 예로는 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, 이소프로필트리메톡시 실란, n-부틸트리메톡시 실란, 이소부틸트리메톡시 실란, 페닐트리메톡시 실란, 바람직하게는 메틸트리메톡시 실란을 언급할 수 있다.
Rl이 작용기일 경우, 예로는 N- (2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시 실란, 3- (메트) 아크릴옥시프로필 트리메톡시 실란, 3- (메트) 아크릴옥시프로필트리에톡시 실란, n-페닐아미노프로필트리메톡시 실란, 비닐트리에티옥시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 알릴트리메톡시 실란, 및 하기에 성분 (B1)으로 본원에 기술된 아미노실란 촉매 중 어느 하나를 언급할 수 있다.
본원에 사용될 때, "작용기"라는 표현은 가수분해되어 기판(예를들면, 금속)과 반응(축합 반응제외)하는 반응기(예를들면, 반응성 수소)를 인시투 제공할 수 있는 알콕시, 아릴옥시등을 포함하는 히드록실 이외의 어떤 기, 또는 코팅 조성물 내의, 또는 코팅 조성물로 부터의 반응성 성분를 포함하도록 의도된다.
OR2기의 가수분해에 의해 생기는 히드록실기 외에도, 작용기는 업계에 공지된 것과 같이, 3 차원 또는 가교 구조를 형성시키는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 다양한 구체예에서, 두 개 이상의 화학식 (1)의 실란 화합물의 혼합물을 사용하는 것이 종종 바람직하다. 적어도 페닐트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란의 혼합물이 종종 특히 바람직하다.
일반적으로, 화학식 (1)의 실란 화합물의 총 량은, 실란, 산 성분 및 물의 총 중량에 기초하여, 약 40 내지 약 90 중량%, 바람직하게는, 약 50 내지 약 85 중량% 의 범위내일 것이다.
화학식 (1)의 실란 화합물 외에도, 조성물은 하기 화학식 (4)로 표현되는 비스트리작용성 아미노실란을 또한 포함할 수 있다:
X[RlSi(OR2)3]2(4)
상기 식에서,
Rl및 R2는 상기 정의된 것과 같고,
X 는 산으로 살균하는 것이 불필요한 염기성 촉매인 아미노 기(-NH) 또는 케토 기이다.
화학식 (4)의 아미노실란 또는 케토실란의 대표적인 예로는, 비스(트리메톡시프로필실란)아민, 비스(트리메톡시에틸실란)아민, 디(트리메톡시부틸실란)케톤, 디(트리메톡시프로필실란)케톤 등을 들 수 있다. 화학식 (4)의 실란 화합물은 산성 부동화가 불필요한 활성이 적은 염기성 촉매로 작용한다. 화학식 (1)의 실란화합물 100 부 당, 화학식 (4)의 화합물을 보통 약 1 내지 약 10 부, 바람직하게는, 약 2 내지 약 8 부의 소량으로 만족할 만한 결과를 얻는다.
염기 성분(B)는, 예를들면 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 또는 수산화아연, 또는 그들의 혼합물과 같은 무기 염기; 또는 예를들면 아미노실란과 같은 유기 염기 성분일 수 있다.
염기 성분의 양은 일반적으로, 예를들면, 조성물의 약 0.1 내지 2.0 중량%, 특히, 약 0.2 내지 1.6 중량%와 같이, 약 2%까지이다.
산 성분 (C)의 예로는, 포름산, 아세트산, 프로판산, 부티르산과 같은 저급 알칸산, 및 예를들면 붕산(H3BO3) 또는 오르토-인산(H3PO3)과 같은 무기산, 바람직하게는 아세트산, 붕산 또는 인산, 가장 바람직하게는 경제적인 문제와 안전성의 이유로 아세트산을 들 수 있다. 산은 유리산, 또는 알칼리 금속(예를들면, 나트륨), 알칼리 토금속(예를들면, 칼슘), 또는 암모늄염과 같은 그들의 무기염으로 첨가될 수 있다.
일반적으로, 무기산 성분의 총 량은, 실란, 산 성분 및 물의 총 중량에 기초하여, 약 0.3 내지 약 4 중량%, 바람직하게는, 약 0.5 내지 약 3%, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 2.5 중량% 이내의 범위내일 것이다. 아세트산의 바람직한 범위는 조성물에 기초하여, 약 0.1 내지 1.0 중량%, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 0.7 중량% 이다.
일반적으로, 물의 총 량은, 실란, 산 성분 및 물의 총 중량에 기초하여, 약10 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 10 내지 약 45 중량% 이내의 범위내일 것이다.
예를들면, 오르토 인산 5 % 수용액 또는 붕산 포화 수용액(H3B03약 6 중량%)과 같이, 수용액으로 염기 또는 산 성분이 공급될 때, 물의 일부 또는 전부는 산 성분으로 제공될 수 있다.
금속 및 다른 불순물이 존재하면, 결과된 코팅의 성질에 역효과를 줄 수 있으므로, 바람직하게는 물은 증류 또는 탈이온화 수 이다.
일반적이고, 바람직한, 필름 형성 및 촉매 성분의 양은 상기 범위와 같지만, 이들 양은 필요한 요구에 따라 증감될 수 있으며, 특별한 목적에 사용을 위한 최적량이 결정될 수 있음이 당업자들에게 인식될 것이다. 이 점에 관해, 예를들면, 촉매의 양이 감소할 때, 끈적임으로 부터 자유로워지는 시간은 증가할 것이다. 유사하게, 촉매의 양이 증가할 때, 균열 율이 증가하고, 접착력을 상실하고, 결과된 코팅 성능 상실로 이를 수 있다.
본 구체예의 조성물은, 예를들면, 실리케이트, 유기 용매 및 공용매, UV 흡수제, 금속 촉매등과 같은, 작용성 및/또는 심미적 효과를 위해, 하나이상의 접착제를 더욱 포함할 수 있다.
상기의 선택적 요소들은 단독으로, 또는 본 발명의 코팅 조성물과 조합하여 사용될 수 있다.
실리케이트 성분의 예로는, 에틸 또는 메틸 오르토실리케이트 또는 에틸 폴리실리케이트를 들 수 있다. 이들 실리케이트들은 예를들면, 약 28% 내지 52% 실리카로 가수분해될 수 있다. 특히, 바람직한것은, 가수분해 조절된, 테트라에틸실리케이트(TEOS)이고, 그 결과 TEOS와, 약 20% 내지 약 60% 폴리디에톡시실란 올리고머의 혼합물을 얻는다. 예를 들면, 50% 가수분해 산물은 "폴리디에톡시실란 (50%)"으로 본원에서 언급될 수 있다.
일반적으로, 사용시, 실리케이트 성분의 총량은 실란, 산 성분 및 물의 총 중량에 기초하여, 0 내지 약 45 중량%, 바람직하게는 0 내지 약 25 중량% 범위 이내일 것이다.
알킬렌(예를들면, 에틸렌) 글리콜의 단일-저급 알킬 에테르의 예로는, 예를들면, 모노메틸 에테르, 모노에틸 에테르, 모노프로필 에테르, 모노부틸에테르, 모노펜틸에테르 또는 모노헥실에테르와 같은 에틸렌 글리콜의 모노-Cl-C6-알킬 에테르, 바람직하게는 에틸렌 글리콜의 모노에틸 에테르를 들 수 있다.
일반적으로, 사용시, 에틸렌 글리콜의 단일-저급 알킬 에테르의 총량은 산 성분 및 물의 총 중량에 기초하여, 0 내지 약 15 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 약 6 중량% 범위 이내일 것이다.
자외광 흡수제의 예로는, 곱게 분쇄된, 예를들면 평균 입경이 약 20 nm인 이산화티타늄일 수 있다.
다른 무기 또는 유기 자외광 흡수제는, 본 발명의 목적을 침범하지 않는한 사용될 수 있다.
일반적으로, 사용시, 자외광 흡수제의 총량은 산 성분 및 물의 총 중량에 기초하여, 0 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 0 내지 약 5 중량% 범위 이내일 것이다.
무기 용매의 예로는, 예를들면, C2-C4알카놀, 바람직하게는 이소프로파놀과 같은 저급 알카놀일 수 있다. 예를들면, 아세톤, 메틸 에틸케톤, 에틸 아세테이트등과 같은 다른 유기용매도 사용될 수 있다.
일반적으로, 저급 알카놀과 같은 유기 용매의 총 량은, 실란, 산 성분 및/또는 염기 성분 및 물의 총량에 기초하여, 0 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 0 내지 약 30 중량% 범위 이내일 것이다. 그러나, 몇몇의 경우, 특히 예를들면 코팅 조성물을 에어로졸 또는 미스트로 분무하여 도포할때, 상당히 많은 양이 편리할 수 있다.
금속 촉매의 예로는, 하기 화학식 (2)로 표현되는 것과 같은 (i) 콜로이드성 수산화 알루미늄, (ii) 금속 알코올레이트일 수 있다:
M(OR3)m.... (2)
상기 식에서, M은 예를들면 붕소, 티타늄, 알루미늄, 인듐, 이트륨, 세륨, 란타늄, 실리콘, 틴, 하프늄등과 같은, (말하자면, 원자 주기율표상의 IIIA, IVA, IIB 또는 IVB 족의) 원자가가 m인 금속이다; 이들 금속의 알콕시드는 상업적으로 더욱 쉽게 이용가능하고, 비독성인 경향이 있으므로, 붕소, 알루미늄, 및 티타늄이 특히 바람직하다;
R3는 예를들면 Cl-C6직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 바람직하게는 C2-C4알킬기, 가장 바람직하게는 이소프로필, 이소부틸 또는 n-부틸과 같은 저급 알킬기이다;및
m 은 3 또는 4의 정수 이다.
화학시 (2)의 금속 알코올레이트의 특정한 예로는 티타늄 테트라이소프로폭시드 및 티타늄 테트라부톡시드와 같은, C2-C4알카놀의 티타늄 알코올레이트일 수 있다.
또한, 예를들면, AlTi, AIZr, AIY, MgAl, MgTi, MgZr등의 이중 금속 알코올레이트도 사용될 수 있다.
3 가 및 4 가 금속 이온은 불용성 (물 및 알칼리) 이온 실리케이트를 형성하는 경향이 있으므로, 강에 도포되는 코팅 조성물에, 3 가 및 4 가 금속 이온이 존재하는 것이 특히 유용하다.
일반적으로, 사용시, 콜로이드성 수산화 알루미늄 및/또는 알코올레이트의 총량은, 실란, 산 성분 및 물의 총 중량에 기초하여, 0 내지 약 2.5 중량%, 바람직하게는 0 내지 약 1 중량% 범위 이내일 것이다.
상기의 일반적인 비율 이내의,
실란 성분 (A)는 약 15 내지 약 25 중량부의 양으로, 바람직하게는 메틸트리메톡시실란 약 15 내지 약 20 중량부와 페닐트리메톡시실란 약 1 내지 약 5 중량부의 혼합물로 사용될 수 있다;
염기 성분 (B)은, 존재시, 약 0.1 내지 3 중량%, 바람직하게는 약 0.2 내지2.5 중량%의 양으로 사용된다;
산 성분 (C)은 존재시, 약 0.2 내지 약 0.8 중량부의 양으로 사용된다;
물 (D)은 약 2.5 중량부 내지 약 22 중량부의 양으로 사용된다;
실리케이트 성분은 0 내지 약 15 중량부의 양으로 사용된다;
에틸렌 글리콜의 단일-저급 알킬 에테르는 0 내지 약 3 중량부의 양으로 사용된다;
자외광 흡수제는 0 내지 약 2 중량부의 양으로 사용된다;및
저급 알카놀은 0 내지 약 20 중량부의 양으로 사용된다;및
콜로이드성 수산화 알루미늄 및/또는 금속 알코올레이트는 0 내지 약 0.5 중량부의 양으로 사용된다.
본 발명의 특히 바람직한 구체예에 따라, 코팅 조성물은 결과된 코팅에 빛깔 또는 색조를 추가적으로 제공하는 금속 촉매를 포함할 수 있다. 크롬 아세테이트 수산화물은 이점에 대해서 특히 유용하다. 결과된 코팅에 푸른 빛깔을 제공하는 기초 촉매로 이용된다. 이 특성은 예를들면 표면적이 크고 및/또는 접근하기 어렵운 지역이 있는 물품에 내부식성 코팅을 제공하는 것과 관련하여 매우 유용할 수 있고, 이미 코팅된 표면 전체에 과잉 도포로 인한 코팅 소모를 피하면서, 도포되는 코팅이 전체 코팅 면적에 확보될 수 있다. 2000년 2월 8일에 출원한 가출원 번호 제 60/236,158 호, 및 그에 대응하는 동일 날짜에 출원한, "METHOD FOR IMPROVING HEAT EFFIC1ENCY USING 실란 COATINGS AND COATED ARTICLES PRODUC6D THEREBY"란 제목의, 대리인 정리번호 GED-6의 비-가출원에 기술된 것과 같은, 예를들면, 크롬아세테이트 수산화물 촉매를 첨가하여, 에어콘 및 다른 HVAC 및 열교환 코일 및 생성물 코팅에 성공적으로 사용되어 왔다.
착색 기능을 제공하는 다른 염기 금속은 예를들면 철 아세테이트, 철 아세테이트 수산물, 크롬 아세테이트등을 포함한다. 안티모니, 납, 바륨 등과 같은 다른 금속 화합물도 착색된 생성물을 형성시키지만, 독성이 더 있는 경향이 있으므로, 일반적인 목적을 위해서는 덜 유용하다.
본 코팅 조성물은 상기 성분을 혼합하고, 반응시켜 형성될 수 있다. 적당한 반응시간은, 콜로이드성 수산화 알루미늄 및/또는 금속 알코올레이트가 존재하지 않는다면, 전형적으로는 4 내지 12시간이다.
알카놀이 존재하지 않는 다면, 반응시간을 짧게 하기위해 자주 흔들어 주는 것이 필요하다.
취급을 쉽게 하기 위해, 둘 또는 세개의 용기 시스템으로 제공될 수 있다. 예를들면, 실란 성분 및 실리케이트 성분은, 존재한다면, 첫 번째 용기로 제공되고, 모든 다른 성분들은 두 번째 또는 세 번째 용기로 제공된다. 물은 다른 성분과 분리되어 제공될 수 있다. 둘 또는 세개의 용기이너의 함유물은, 상기한대로, 사용하기 바로 전에 혼합되고, 적절한 반응 시간 동안 반응토록 될 수 있다.
발명의 또 다른 구체예에 따라, 산 성분이 사용도지 않기 때문에, 강 기제 기판을 코팅하는데 특히 적당하고, 코팅 조성물은
(A) 화학식 (1)의 적어도 하나의 실란,
R1Si(OR2)3(1)
(상기식에서, Rl및 R2는 상기와 같다)
(B) 염기 성분, 특히, 칼슘, 아연 및 알루미늄의 수산화물;
(E) 에폭시실란; 및
(D) 물
을 혼합하여 제조한다.
본 구체예에서, 성분 (A), (B) 및 (E)는 첫 번째 구체예와 연관되어 상기된 것 중에 하나일 수 있다. 유사하게는, 예를들면, 화학식 (4)의 아미노 또는 케토 실란 화합물, 실리케이트 성분 (F), 화학식 (2)의 금속 알코올레이트 촉매, 알킬렌 글리콜의 단일 저급 알킬 에테르, UV 흡수제, 용매, 및 공-용매등을 포함하고, 첫 번째 구체예의 코팅 조성물에 포함될 수 있는 하나이상의 다른 선택적 성분이 두 번째 구체예의 코팅 조성물에 유사하게 사용될 수 있다.
에폭시 실란, 성분 (E)의 예로는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필디이소프로필에톡시실란, (3-글리시독시프로필) 메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 및 화학식 (3)으로 표현되는 에폭시-작용성 실란 화합물과 같은 글리시독시(C1-C6-알킬) (트리-C1-C3알콕시) 실란을 들 수 있다.
상기 식에서, R10, R20및 R30은 독립적으로 지방족 또는 방향족 기, 특히 탄소수 1 내지 6의 저급 알킬기, 바람직하게는 Cl-C3알킬을 나타낸다;
EP 는 글리시딜 (예를들면, 글리시딜옥시), 시클로헥산 옥시드 (에폭시시클로헥실) 또는 시클로펜탄-옥시드 (에폭시시클로펜틸)을 나타낸다; 및
n 은 1 내지 4, 바람직하게는 1,2 또는 3의 수이다.
화학식 (3)으로 표현되는 에폭시 작용성 화합물의 예로는
감마-글리시딜옥시메틸트리메톡시실란, 감마-글리시딜옥시메틸트리에톡시실란, 감마-글리시독시메틸-트리프로폭시실란, 감마-글리시독시메틸-트리부톡시실란, 베타-글리시독시에틸트리메톡시실란, 베타-글리시독시에틸트리에톡시실란, 베타-글리시독시에틸-트리프로폭시실란, 베타-글리시독시에틸-트리부톡시실란, 베타-글리시독시에틸트리메톡시실란, 알파-글리시독시에틸-트리에톡시실란, 알파-글리시독시에틸-트리프로폭시실란, 알파-글리시독시에틸트리부톡시실란, 감마-글리시독시프로필-트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필-트리에톡시실란, 감마-글리시독시프로필-트리프로폭시실란, 감마-글리시독시프로필트리부톡시실란, 베타-글리시독시프로필-트리메톡시실란, 베타-글리시독시프로필-트리에톡시실란, 베타-글리시독시프로필-트리프로폭시실란, 베타-글리시독시프로필-트리부톡시실란, 알파-글리시독시프로필-트리메톡시실란, 알파-글리시독시프로필-트리에톡시실란, 알파-글리시독시프로필-트리프로폭시실란, 알파-글리시독시프로필-트리부톡시실란, 감마-글리시독시부틸-트리메톡시실란, 델타-글리시독시부틸-트리에톡시실란, 델타-글리시독시부틸-트리프로폭시실란, 델타-글리시독시부틸-트리부톡시실란, 델타-글리시독시부틸-트리메톡시실란, 감마-글리시독시부틸-트리에톡시실란, 감마-글리시독시부틸-트리프로폭시실란, 감마-알프로폭시부틸-트리부톡시실란, 델타-글리시독시부틸-트리메톡시실란, 델타-글리시독시부틸-트리에톡시실란, 델타-글리시독시부틸-트리프로폭시실란, 알파-글리시독시부틸-트리메톡시실란, 알파-글리시독시부틸-트리에톡시실란, 알파-글리시독시부틸-트리프로폭시실란, 알파-글리시독시부틸-트리부톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)-메틸-트리메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 메틸-트리에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 메틸-트리프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)-메틸-트리부톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 에틸-트리메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 에틸-트리에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 에틸-트리프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실)-에틸-트리부톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 프로필-트리메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 프로필-트리에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 프로필-트리프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 프로필-트리부톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 부틸-트리메톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 부틸-트리에톡시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 부틸-트리프로폭시실란, (3,4-에폭시시클로헥실) 부틸-트리부톡시실란을 들 수 있다.
성분 (A), (B) 및 (D)의 양은 일반적으로 첫 번째 구체예에 이미 개시된 것과 일반적으로 동일할 수 있다.
성분 (E) 에폭시실란의 양은 일반적으로, 조성물 총 중량에 기초하여, 약 1 내지 약 22 중량%, 바람직하게는, 약 2 내지 16 중량% 범위 이내일 것이다.
발명의 또 다른 구체예에 따라, 수성의 실란-기제 코팅 조성물은 성분
(A) 상기와 같은 적어도 하나의 화학식 (1)의 오르가노 실란;
(D) 물;
(J) (i) 콜로이드성 수산화 알루미늄 또는 (ii) 앞서 주어진 화학식 (2)의 금속 알코올레이트, 또는 (i)과 (ii)의 혼합물을 혼합하여 형성된다. 겔화를 방해하는데 효과적인, 예를들면, 화학식 (4)의 화합물을 포함하는 추가적인 실란 가수분해 촉매, 또는 다른 개시된 아미노실란 촉매 중 어느 것도 겔화 방지를 위해 첨가되어, 저장 수명 및 포트 라이프를 연장시킬 수 있다.
화학식 (1)의 유기실란, 및 화학식 (2)의 금속 알코올레이트의 예로서, 상기된 것과 동일한 화합물이 사용될 수 있다. 일반적으로, 화학식 (1)의 오르가노실란의 양은, 조성물 총 중량에 기초하여, 약 10 내지 50%, 바람직하게는, 12 내지 35%일 것이고, 성분 (J)의 양은 약 0.05 내지 약 1.0 %, 바람직하게는, 약 0.1 내지 약 0.8% 일 것이다.
대표적인 추가적인 실란 가수분해제 및 겔화 억제제로서, 앞서 언급된 에폭시드 실란 (E)이 특히 바람직하다.
또 다른 구체예에서, 수성 오르가노실란 코팅 조성물은
(A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 오르가노실란;
(H) 저급 알카놀 용매;
(D) 물; 및
(K) 결과된 코팅에 색조를 제공할, 크롬 아세테이트 수산화물 또는 다른 실란 중합 촉매
를 혼합하여 형성된다.
성분 (K)의 양은 보통 코팅 조성물의 약 2 중량% 까지이고, 바람직하게는 코팅 조성물의 총 중량에 기초하여, 약 0.1 내지 약 1.8%, 특히, 약 0.4 내지 약 1.3 중량%이다.
또한, 다른 구체예와 연관되어 논의된 것과 같은, 하나 이상의 선택적 성분들이 본 구체예의 조성물에 또한 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에 따라, 수성 기제 오르가노실란 코팅 조성물은
(A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 오르가노실란;
(D) 물;
(F) 바람직하게는 미리 가수분해된, 알칼리 금속 실리케이트;
(H) 저급 알카놀 용매;
(J) (i) 앞서의 금속 촉매 (i) 콜로이드성 수산화 알루미늄;
(ii) 하기와 같은, 화학식 (2)의 금속 알코올레이트), 또는
(iii) (i)과 (ii)의 혼합물
을 혼합하여 형성된다.
본 구체예의 조성물 성분은, 앞서의 대안물과 같이, 동일한 성분으로 부터, 및 앞서 기술된 것과 동일한 양으로 선택될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예에 따라, 수성 오르가노실란 코팅 조성물은
(A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 오르가노실란;
(B') 적어도 하나의 염기성 아민 실란 촉매,
(D) 물,
(E) 에폭시드 실란; 및
(H) 저급 알카놀 용매를 혼합하여 형성된다.
염기성 아민 실란 촉매 (B')의 예로는 아미노에틸-트리에톡시실란, 베타-아미노-에틸트리메톡시실란, 베타-아미노에틸-트리에톡시실란, 베타-아미노-에틸-트리부톡시실란, 베타-아미노에틸트리프로폭시실란, 알파-아미노에틸-트리메톡시실란, 알파-아미노에틸-트리에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란,
감마-아미노프로필-트리에톡시실란, 감마-아미노프로필-트리부톡시실란, 감마-아미노-프로필트리프로폭시실란, 베타-아미노프로필-트리메톡시실란, 베타-아미노프로필-트리에톡시실란, 베타-아미노-프로필트리프로폭시실란, 베타-아미노프로필-트리부톡시실란, 알파-아미노프로필-트리메톡시실란, 알파-아미노프로필트리에톡시실란, 알파-아미노프로필-트리부톡시실란, 알파-아미노프로필-트리프로폭시실란, N-아미노메틸아미노에틸-트리메톡시실란,
N-아미노메틸아미노메틸-트리프로폭시실란,
N-아미노메틸-베타-아미노에틸-트리메톡시실란,
N-아미노메틸-베타-아미노에틸-트리에톡시실란,
N-아미노메틸-베타-아미노에틸-트리프로폭시실란,
N-아미노메틸-감마-아미노프로필-트리메톡시실란,
N-아미노메틸-감마-아미노프로필-트리에톡시실란,
N-아미노메틸-감마-아미노프로필-트리프로폭시실란,
N-아미노메틸-베타-아미노프로필-트리메톡시실란,
N-아미노메틸-베타-아미노프로필-트리에톡시실란,
N-아미노메틸-베타-아미노프로필-트리프로폭시실란,
N-아미노프로필트리프로폭시실란, N-아미노프로필-트리메톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-베타-아미노에틸-트리메톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-베타-아미노에틸-트리에톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-베타-아미노에틸-트리프로폭시실란,
N- (베타-아미노에틸)-베타-아미노에틸-트리메톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-알파-아미노에틸-트리에톡시실란,
N-(베타-아미노에틸)-알파-아미노에틸-트리프로폭시실란,
N- (베타-아미노에틸)-베타-아미노프로필-트리메톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-감마-아미노프로필-트리에톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-감마-아미노프로필-트리프로폭시실란,
N- (베타-아미노에틸)-감마-아미노프로필-트리메톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-베타-아미노프로필-트리에톡시실란,
N- (베타-아미노에틸)-베타-아미노프로필-트리프로폭시실란,
N- (감마-아미노프로필)-베타-아미노에틸-트리메톡시실란,
N- (감마-아미노프로필)-베타-아미노에틸-트리에톡시실란,
N- (감마-아미노프로필)-베타-아미노에틸-트리프로폭시실란, N-메틸 아미노프로필 트리메톡시실란, 베타-아미노프로필 메틸 디에톡시실란, 감마-디에틸렌 트리아민프로필트리에톡시실란등을 들 수 있다.
이들 중에, 3- (2-아미노에틸아미노) 프로필트리메톡시 실란 [또한, N- (2- 아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란으로도 알려짐], 및 3-아미노프로필트리메톡시 실란이 특히 바람직하다.
상기 화학식 (4)의 아미노실란도 또한 사용될 수 있다
성분 (A), (D), (E) 및 (H)에 대해, 상기 주어진 대표적인 예와 양이 본 구체예에 동일하게 적용된다.
발명의 또 다른 구체예에 따라, 다가 촉매 시스템이 화학식 (1)의 오르가노실란을 중합하는데 사용할 수 있다. 예를들면, 혼합된 다가 촉매는 칼슘, 마그네슘, 또는 다른 알칼리 토금속의 수산화물 또는 탄산염과 같은, 2가 금속 화합물; 예를들면, 붕산 또는 다른 붕소 또는 알루미늄 화합물과 같은 3 가 혼합물; 및 화학식 (2-a)의 화합물과 같은 4가 금속 화합물을 포함할 수 있다:
M'-(OR3)4.... (2-a)
상기식에서 M'은 티타늄, 또는 지르코늄과 같은 4가 금속을 나타내고, R3은 상기한 것과 같다.
본 구체예에 따라, 개개의 촉매의 비율은 원하는 특성에 기초하여 선택되지만, 일반적으로는 금속 이온에 관하여, 약 0.1-1: 0.05-1: 0.1-2, 바람직하게는 약 0.4-1: 0.2-1: 0.5-1의 M+2 : M+3 : M+4의 중량 비율이 좋은 결과를 제공한다. 다원자가 촉매 시스템은 본원에 기술된 코팅 조성물 중 어느 하나로 사용될 수 있다.
한 가지 구체적인 발명의 구체예에서, 유리 기판, 예를들면, 창문, 유리, 카운터-탑, 테이블-탑등을, 투명하고, 단단하며, 강력한 접착력의 내부식성 코팅시키는데 효과적이고, 금속 기판, 예를들면, 자동차, 트럭, 버스, 기차, 및 다른 차량을 투명하고, 단단하고, 광택이 있으며, 매끄러운(반들반들 또는 왁스와 같은) 접착력의 내부식성 코팅시키는데 효과적인, 수성 알코올성 코팅 조성물을 제공한다. 발명의 본 양태에 따라, 코팅 조성물은 본질적이고, 주요한 필름-형성 성분으로, 상기 화학식 (1)의 실란 화합물들의 혼합물을 함유한다.
여기에서, 첫 번째 실란 화합물내의 Rl은 메틸, 또는 에틸과 같은 저급 알킬기이고, 두 번째 실란 화합물내의 Rl은 페닐과 같은 아릴기이다. 첫 번째 실란 화합물과 두 번째 실란 화합물의 비는 특히 중요하진 않지만, 일반적으로, 중량에 기초하여, 약 1 : 1 과 같이, 약 3 : 1 내지 약 1 : 3, 바람직하게는, 약 1.5 : 1 내지 약 1 : 1.5 의 범위 내에 있다.
본 조성물은 또한 수산화 칼슘, 수산화 테트라메틸암모늄과 같은, 알코올 가용성의 염기성 실란 활성화제에 알코올 가용화제를 소량 (용기내 또는 인시투) 포함할 것이다. 일반적으로, 화학식 (1)의 실란 화합물의 100 부 당, 총 약 0.4 내지 약 4, 바람직하게는, 약 1.2 내지 약 2.8 부의 염기성 활성화제의 범위가 만족할 만한 결과를 제공할 것이다. 수산화 테트라메틸암모늄은 수산화 칼슘 보다, 알코올내에서, 더욱 더 활성이며, 더욱 더 가용성이므로, 소량, 예를들면, 화학식(1)의 실란 화합물의 약 100 부 당 약 0.01 내지 약 2, 바람직하게는, 약 0.02 내지 약 1 부의 수산화 테트라메틸암모늄, 의 염기성 활성화제가 만족할 만한 결과를 제공할 것이다.
본 구체적인 구체예에 대해, 예를들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨등과 같은 단일 원자가 알칼리 금속이 화합물에 쉽게 사용하도록 충분히 활성일 것으로 기대되고, 많은 다른 활성이 덜한 알칼리 금속들은 반응을 촉진하기 위해, 산성 촉매를 추가할 것이 필요하고, 그러므로, 의도되는 유리 또는 페인트된 금속 기판에 사용하기에는 또한 바람직하지 않을 것이다.
또한, 이들 조성물들은 예를들면 실리케이트, 바람직하게는, 부분적으로 가수분해된 실리케이트(예를들면 폴리디에톡시실록산(약 50% 고체)과 같은 테트라에틸실리케이트 가수분해 산물과 같은)를 포함한다. 고체에 기초하여, 화학식 (1)의 실란 화합물 100 부 당, 실리케이트의 양은, 일반적으로, 약 1 내지 16 부, 바람직하게는, 약 2 내지 약 10 부, 더욱 바람직하게는, 약 4 내지 약 8 부의 범위내 일 것이다.
필름-형성 및 촉매 성분은 저급 알코올 용매, 바람직하게는, 이소프로필 알코올에 첨가된다. 상대적으로, 묽은 용액은 (예를들면, 부드러운 헝겊, 스폰지등을 사용하여) 문지르거나 분무하여 수월하게 사용한다. 일반적으로, 화학식 (1)의 실란 화합물 100부 당, 알코올 약 600 내지 약 1500 부가 만족할 만한 결과를 제공한다.
본 조성물에 대한 선택적인 성분으로서, γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 또는 상기 언급된 다른 에폭시 실란 화합물이다.
상기된 대로, 본 발명의 코팅 조성물은 예를들면, (한정하는 것이 아님) 철, 강, 알루미늄, 구리, 황동, 청동, 다른 합금, 예를들면, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카르보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리술폰등 과 같은 플라스틱, 콘크리트, 유리, 알칼리금속 실리케이트등을 포함하는 페인트칠된, 및 페인트칠 되지 않은 금속, 비금속, 예를들면, 실리카함유 기판, 세라믹 기판, 유리함유 기판에 광범위하게 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물은, 예를들면, 녹슨 철 및 강과 같이, 녹슨 금속에 조차도 사용될 수 있고, 특히, 예를들면, 물, 이소프로필 알코올 및 아세트산(예를들면, 약 80 내지 약 95 부, 바람직하게는 약 85 내지 약 92 부의 물, 예를들면, 89 부; 약 4.9 내지 약 19 부, 바람직하게는 약 8 내지 약 14 부의 이소프로필 알코올, 예를들면, 10 부; 및 약 0.1 내지 약 6, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 3 의 아세트산, 예를들면 1 부)과 같은 것으로 미리 세척시, 여전히 강력한 접착력과 내구성을 가지는 내부식성 코팅을 제공한다. 본 발명의 코팅 조성물은, 본원에 언급된 것들 처럼, 기판에 적용시, 좁고, 미세한 기판의 틈 또는 포어를 쉽게 투과하여, 기판과의 강력한 접착력의 결합을 한다. 어느 특별한 조작 이론에 의해 한정되길 원치 않지만, 본 발명의 코팅 시스템에 커다란 유기 분자가 없기 때문에, 침투 및 접착 결합이 형성된다고 생각된다.
본원에서 고찰된 코팅 조성물은 무용매, 수성, 또는 비수성(비록 대부분의 경우, 적어도 촉매적인 양의 물이 결과적으로 직접 첨가되거나, 주변으로 부터 취해질 지라도) 시스템으로 형성될 수 있다. 예를들면, 무용매 시스템은 메틸트리메톡시실란 및 페닐트리메톡시실란 및, 예를들면, 테트라부톡시티타네이트와 같은 예를들면, 금속 알코올레이트와 같은 촉매를 포함할 수 있다. 무용매 시스템은 황동 및 청동 기판에 사용되어, 매우 견고하고, 내부식성 코팅(즉, 소금물 스프레이에 400 시간이상 노출에 가시적인 변화 없이 견딤)을 제공한다. 또한, 적당한 비수성 시스템 (예를들면, 소량의 희석제, 특히, 이소프로파놀과 같은 저급 알코올 첨가시)이 사용될 수 있고, 그러한 비수성 시스템은 출원인의 앞서 언급된 여전히 계류중인 2000. 2. 28 출원한 가출원 SN 60/185,367에 기술되고, 그것의 개시는 그 전체가 본원에 참고문헌으로 포함된다.
코팅 조성물은 종래의 방식, 바람직하게는 침지시키거나, 문지르거나, 브러쉬질하거나, 분무하여 사용될 수 있다. 바람직하게는, 분무는 불활성 분위기하에서, 특히, 드라이 N2추진제를 사용하여 수행되며, 그 결과, 특별히 좋은 광택 및 견고함을 결과된 코팅에 부여한다. 이것의 이유는 확실하지 않지만, 질소가 기판 표면을 자극하여, 적어도 약간의 흡수된 산소 및 물을 제거하고, 동시에, 그것의 양성 줄-톰슨 계수가 용매 증발을 저해하고, 필름 발생을 촉진 시키는 것이라 추측된다. 그러므로, 그러한 흡수된 산소 및/또는 물은 결과된 코팅의 질을 손상시킨다고 여겨지며, 질소 기체의 흐름으로 그들을 제거하여 코팅의 질(광택 및 단단함 포함)을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 예를들면, 알루미늄, 강 및 아연도금강을 포함하는 광범위한 금속 기판 뿐만 아니라, 예를들면, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 알킬 수지, 폴리에테르 폴리에스테르 수지, 폴리카르보네이트 수지등을 포함하는, 광범위한 착색되거나, 착색되지 않은 오버코팅 재료에 강력한 접착력이 있는 내부식성 프라이머 코팅 조성물을 제공한다. 따라서, 본 발명의 프라이머 조성물은 다른 대응 코팅 재료 없이도 사용될 수 있다.
발명의 본 양태에 따라, 프라이머 조성물은 , 상기와 같이, 두 개 이상의 다 작용성 오르가노실란을 혼합하여 제조된다. 단일 작용성 오르가노실란은 (예를들면, R1이 알킬 또는 아릴인 화학식(1)의 오르가노실란) 프라이머 조성물에 포함되지 않는다. 실리카 및 실리케이트 또는 그들의 전구체도 프라이머 조성물에 포함되지 않는다.
적어도 하나의 다작용성 오르가노실란은, 화학식 (1), 말하자면, 하기 화학식 (1-A)의 아미노실란과 같이, 바람직하게는 폴리아미노기를 포함할 것이다.
H2N-Ra-NH-Rb-Si(OR2)3(1-A)
상기 식에서, Ra및 Rb는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 탄소수 1 내지 4, 특히 탄소수 2 내지 4의 알킬이다; 그리고 R2는 상기와 같다.
아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노부틸트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리에톡시실란이 화학식(1-A)의 대표적인 아미노실란 화합물이라 말할 수 있다.
폴리아미노 다작용성 오르가노실란이 바람직하지만, 상기와 같이, 비닐실란,아크릴 실란, 메타크릴 실란과 같은 다른 다작용성 오르가노실란이 폴리아미노 다작용성 오르가노실란을 대신하거나, 그에 첨가하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 성분 (D)로 에폭시 실란중에 어느 하나를 포함하는 에폭시 실란인 적어도 하나의 다른 다작용성 오르가노실란은 바람직하게는 프라이머 코팅 조성물의 다작용성 오르가노실란 중에 하나로 포함된다. 특히, 프라이머 코팅 조성물내의 함유물로, 3 글리시딜옥시프로필트리메톡시실란과 같은 글리시딜옥시 (Cl-C6-알킬) (트리-C1-C3알콕시)이라 말할 수 있다.
고체 (물 첨가 후, 비휘발성 실라놀 축합 생성물)로서의, 적당양의 프라이머 코팅 조성물내의 다작용성 오르가노실란은, 조성물의 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 2 내지 약 15 중량%, 더욱 바람직하게는 약 4 내지 12 중량%의 범위이다. 이들 양은 전형적으로 두개의 다작용성 실란 화합물을 함유하는 프라이머에 대해, 물 첨가전 제조되는 조성물 내의, 총 조성물의 약 2 내지 약 40%, 바람직하게는 약 4 내지 약 30 중량%, 더욱 바람직하게는 약 8 내지 약 24 중량% 에 상응할 것이다.
그러므로, 적당한 휘발성 유기 용매, 바람직하게는 이소프로필 알코올내에 (a) 폴리아미노오르가노실란 및 (b) 글리시딜옥시오르가노실란 혼합물을 함유하는 바람직한 조성물내의, (a)와 (b)의 합의 총량은 휘발성 유기 용매의 100 부당, 바람직하게는 약 5 내지 약 25 부, 더욱 바람직하게는, 약 10 내지 약 20 부이다.
또한, 약 1: 0.4 내지 2, 바람직하게는 1: 0.6 내지 1.4의 범위내의 (a) :(b)의 중량비가 특히 좋은 결과를 제공함이 발견되었다.
사용시, 유기 용매, 예를들면, 다작용성 오르가노실란의 이소프로필 알코올 용액은 가수분해 반응을 촉매하기위해 소량의 물과 완전히 혼합된다. 결과된 조성물은 그 후 일반적으로 약 5 분 내지 약 1 시간, 전형적으로는, 약 15 분과 같은 약 10 내지 약 30 분내로 기판에 도포될 준비된다.
용액 100 부당 1 내지 2 부의 물과 같은, 소량의 물(예를들면, 10 부의 다작용성 실란당 약 0.5 내지 1.0 부의 물)이면, 가수분해 반응을 촉매하기에 충분할 것이다.
프라이머 조성물은 문지르기, 브러쉬질, 침지, 및 분무와 같이 어떠한 종래의 방법으로든 기판에 도포될 수 있다. 프라이머 코팅 조성물은 덩어리를 형성하지 않기 때문에, 예를들면, 4 - 6 노즐을 사용하여, 약 20 psi의 압력으로, 분무하여 도포하는 것이 쉽고 편리하다. 바람직하게는, 분무는 미스트이 형태이다. 일정한 연속적인 필름을 제공하기 위해, 코팅은 함께 흐름 경향이 있으므로, 조성물을 일정하게 도포하는 것이 불필요하다.
결과된 프라이머 코팅의 정확한 성질은 알려지지 않았지만, 다작용성 실란은 기판에 그 자체 및 서로 부착을 위한 많은 반응 부위를 제공하고, 또한 그 후, 탑코팅된다는 것이 당업자들에게 인식될 것이다.
많은 반응 부위로 인해 기인되는, 기판에 대한 강한 부착력으로 인해, 프라이머 코팅은, 이후 제공될 실시예에 보이듯이, 매우 내부식성이라는 것을 추측할 수 있다. 따라서, 본 발명의 프라이머 코팅 조성물은 알칼리 및/또는 산성의 부식제에의 노출이 예상되는 다양한 용도, 예를들면, 자동차 산업에 수지 페인트 마감을 위한 프라이머로 사용할 수 있다.
일반적으로 말해, 본 발명에 따르는 실란 코팅 조성물은 넓은 범위에 유용한 용도를 가진다. 다음은, 상기 또는 하기의 실시예에서, 좋은 결과로, 하나 이상의 조성물이 사용되어 오거나 사용될 수 있는 대표적인 적용예이지만, 이에 한정되지 않는다.
1. 예를들면 소금물, 염산, 황산, 인산 등을 포함하는 부식성 환경으로 부터, 알루미늄, 강, 아연도금강, 스텐레스강, 황동, 청동, 구리, 은, 및 다른 재료의 보호.
2. 곰팡이 및 유해 유기물의 퇴적 및 성장으로 부터, 예를들면 세라믹 지붕 타일, 콘크리트, 및 도관 작업의 내표면을 포함하는 아연도금강과 같은 내/외부 건축 자재의 보호.
3. 코팅을 손상시키지 않고, 코팅된, 또는 코팅되지 않은 콘크리트 및 금속 표면의 오버코팅 및/또는 낙서의 제거.
4. HVAC 및 다른 열 교환 설비의 부식 보호, 및 냉각과 가열 효율의 유지.
5. 예를들면, 우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 라텍스등을 포함하는 다양한 마감에 대한 내부식성 프라이머.
6. 자동차 및 트럭(예를들면, 시멘트 트럭), 버스 및 다른 차량 마감의 오버코팅.
7. 음식, 음료수등과 접촉해 있는 음식 및 음료수 용기, 예를들면 알루미늄캔의 부식 보호.
8. 오버코팅 및 녹 함유.
9. 예를들면, 나사, 볼트, 리벳등의 조임쇠의 코팅.
10. 바나클(Barnacle) 배출제.
11. 다양한, 소모 시스템, 요리기구, 오븐 및 극도의 온도에 노출되는 다른 기구에 대한 보호성, 내부식성 및 배출 표면.
12. 비행기 날개 및 다른 표면의 부식 보호 및/또는 방빙제.
13. 해안의 환경에서 정화를 촉진하기 위한 유리 표면의 코팅.
14. 자동차 및 다른 차량, 기구 마감용, 마감 보호기 및 개선기 상에서의 문지름.
15. 겔-코팅 유지 마감.
16. 아스팔트 타일 유지용 보호 코팅.
상기 용도중 어느 것에 대해, 약 2000 nm 이하의 얇은 코팅만이 좋은 결과를 제공할 것이다. 일용적으로, 본 발명의 코팅 조성물은 약 5 내지 약 150 백만분의 일 인치의 범위의 코팅(필름) 두께로 (경화 후) 도포시 효과적이지만, 더욱 우수한 부식 보호를 제공하기를 원한다면, 두꺼운 필름이 도포될 수 있다.
다음의 실시예들은 예시적이며, 어떠한 방식으로든 발명을 한정하도록 의도되지 않는다. 다르게 기술되지 않는다면, 모든 부 및 %는 중량에 의한다. 다음 실시예에서, 사용되는 물은 증류 또는 탈이온수이다.
실시예 1
첫 번째 용기에서, 메틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란 및 프로필트리메톡시실란을 각각 15 부, 1 부, 및 5 부로 혼합한다. 두 번째 용기에서, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란 {N-(2-아미노에틸)-3-아미노-프로필트리메톡시실란}, 물, 아세트산, 및 이산화 티타늄 (평균 입경, 22nm)을 각각 0.2 부, 13 부, 0.4 부, 및 0.2 부의 양으로 혼합한다. 두 용기의 함유물을 결합한 후, 적어도 4시간동안 균질화 시킨다. 기계적 셰이커 또는 교반기를 사용하여 빠르게 균질화할 수 있다. 보트 또는 자동차 수선을 위해, 그렇게 형성된 액체 혼합물을 문지르거나, 폼 브러쉬질, 종래의 브러쉬질, 또는 추진제로 드라이 질소를 사용하여 분무하여 도포할 수 있다. 24 시간 후, 반응물을 예를들면, 보트 및 자동차에 도포할 수 있다. 결과된 코팅은 1 년이상 가시적인 변화없이 만족할만하게 수행된다. 이 실시예에서, 이산화 티타늄은 UV 흡수제로 작용한다. 그러나, TiO2은 생략될 수 있고, 아세트산을 테트라부톡시 티타네이트와 같은 등량의 금속알코올레이트로 대체하여 유사한 결과를 얻는다.
실시예 2
첫 번째 용기에서, 페닐트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 테트라부톡시 티타네이트를 각각 5 부, 15 부 및 0.3, 0.4, 0.5 또는 0.6 부의 양으로 혼합한다. 두 번째 용기에서, 이소프로필 알코올 및 수성 3% 붕산 용액을 각각 13 부로 혼합한다. 두 용기의 내용물을 결합시킨 후, 3 시간 후, 결과된 혼합물을 도포할준비를 한다. 예를들면, 알루미늄, 황동, 청동, 구리, 은, 강, 스텐레스강, 또는 아연도금강에 분무(예를들면, 질소 추진제로)의 방법으로 결과된 혼합물을 도포하여, 살린 환경에 포함되는, 예를들면, 보트, 선박, 및 비행기의 부식 보호를 제공할 수 있다. 또한, 본 조성물은 음식물, 음료수등과 접촉하는 음식 및 음료수 용기, 예를들면 캔, 표면에 도포될 수 있다.
실시예 2A
이소프로필 알코올이 생략되는 것을 제외하고는, 실시예 2의 과정을 일반적으로 따른다. 메틸트리메톡시실란 15 부에, 교반하면서, 5 부의 프로필트리메톡시실란 또는 5 부의 페닐트리메톡시실란을 첨가한다. 이 혼합물에, 0.3 부 붕산을 0.2 내지 0.3 부 테트라부톡시티타네이트 첨가 후, 첨가한다.
그 혼합물을 정화 후, 10 내지 13 부 물을 과잉 열 축적을 피하기 위해, 천천히 첨가한다. 결과된 조성물을 계속 따뜻하게 하면서, 또는 반응에 의해 더욱 가열 후, 기판에 도포될 수 있다. 다르게는, 그 조성물은 저장될 수 있고, 물 첨가 약 6일 후 도포할 수 있다. 도포는 분무, 문지르기, 브러쉬질 등에 의할 수 있다.
실시예 2B
본 발명의 유기 용매가 없는 조성물의 또 다른 실시예로, 15 부 메틸트리메톡시실란 및 5 부 페닐트리메톡시실란 혼합물을 0.2 내지 0.35 부 테트라부톡시티타네이트와 혼합한다. 교반후, 2.4 부 물을 첨가한다. 약 15 분 후, 결과된 조성물을 금속 또는 비금속 기판에 도포될 준비된다.
본 조성물을, 본 발명의 조성물의 프라이머로 프라이밍된 스텐레스강으로 오버코팅된 것을 포함하는 예를들면, 황동, 강 및 스텐레스강에 사용할 수 있다. 예를들면, 하기 실시예 30 참조. 유사하게는, 본 조성물을 부식 보호 및/또는 방빙제로서 프라이밍된 비행기 날개 또는 다른 표면의 오버코팅으로 사용할 수 있다. 본 발명의 프라이머 코팅으로 프라이밍된 기판에 오버코팅 층을 도포시, 이 코팅은 또한 내부식성 보호, 및 다양한 소모 시스템, 요리기구, 오븐등과 같은 고온 용도의 방출 표면으로 유용하다.
본 실시예의 코팅 조성물의 다른 용도는 예를들면 음식물, 음료수등과 접촉하는 음식 및 음료수 용기, 특히 캔, 부식 보호를 포함한다.
본 실시예의 코팅 조성물의 다른 용도는 예를들면 살린 환경에 포함되는, 예를들면, 보트, 선박, 및 비행기의 알루미늄 기판의 부식 보호에 사용될 수 있다.
본 조성물은 예를들면, 해안선, 산업지대등과 같은 염분 대기 환경에서, 곰팡이 및 유해 유기물의 퇴적 및 성장으로 부터, 내/외부 건축 자재의 보호에 유리하게는 사용될 수 있다.
예를들면, 조성물은 세라믹 지붕 타일, 콘크리트, 및 도관 작업의 내표면에 사용될 수 있다.
상기 및 하기의 본 실시예 및 다른 실시예의 코팅 조성물의 또 다른 용도는, 본 발명의 프라이머 조성물과 조합하여 탑코팅에 사용시, 부식 방지 및/또는 방빙제로서, 어는점 이하의 온도에 노출된 비행기 날개 및 다른 표면의 방빙이다.
실시예 3
5 부의 페닐트리메톡시실란 15 부 메틸트리메톡시실란을 함유하는 용기에 첨가한다. 혼합하면서, 0.3 부의 테트라부톡시 티타네이트, 2 부의 폴리디에틸실록산 (대략 50%), 및 15 부 이소프로필 알코올을 첨가한다. 혼합후, 10 부의 수성 3% 붕산 용액을 첨가하고, 8시간 기다린 후, 결과된 코팅 조성물을 침지 또는 분무(추진제로는 질소)의 방법을 사용하여 용액을 강 알루미늄, 및 황동 시험편에 도포한다.
이 실시예에서, 0.3 부의 테트라부톡시 티타네이트 대신에, 0.4, 0.5 또는 0.6 부의 테트라부톡시 티타네이트를 사용시에도 유사한 결과를 얻는다.
실시예 4
17 부 메틸트리메톡시실란, 3 부 페닐트리메톡시실란, 20 부 이소프로필 알코올 및 2.5 부 폴리디에틸실록산 (~ 50%)을 혼합한다. 5 부의 수성 5% 인산 용액에 첨가 후, 반응 시켜, 코팅 조성물을 형성한다.
실시예 5
16 부의 메틸트리메톡시실란 및 5 부의 프로필트리메톡시실란을 첫 번째 용기에서 혼합한다. 20 부의 이소프로필 알코올, 52% 실리카로 가수분해된 10 부의 폴리디에틸실록산 및 5 부의 1.25% 인산 수용액을 두 번째 용기에서 혼합한다. 그 후, 두 용기의 함유물을 혼합하여, 반응시켜 코팅 조성물을 형성시킨다.
실시예 6
0.2 부의 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 0.4 부의 아세트산 및 13 부의 물을 첫 번째 용기에서 혼합하였다. 15 부의 메틸트리메톡시실란, 1 부의 페닐트리메톡시실란 및 5 부의 프로필트리메톡시실란을 두 번째 용기에서 혼합한다. 그 후, 두 용기의 함유물을 함께 혼합하여, 반응시켜 코팅 조성물을 형성시킨다.
실시예 7
10 부의 3% 붕산 용액을 첫 번째 용기에 넣는다. 20 부의 메틸트리메톡시실란, 10 부의 이소프로필 알코올 및 0.5 부의 테트라부톡시 티타네이트 두 번째 용기에서 혼합한다. 두 용기의 함유물을 함께 혼합하여, 반응시켜 코팅 조성물을 형성시킨다.
이소프로필 알코올을 제거하여, 유화 속도는 배치의 증가로 증가될 수 있다.
실시예 8
15 부의 메틸트리메톡시실란, 5 부의 이소부틸트리메톡시-실란 및 1.1 부의 에틸실록산 (~ 50%)을 첫 번째 용기에서 혼합한다. 0.2 부의 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 0.4 부의 아세트산, 13 부의 물, 1.5 부의 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및 0.5 부의 이산화 티타늄 (평균 입경 22 nm)을 두 번째 용기에서 혼합한다. 두 용기의 함유물을 반응시켜 코팅 조성물을 형성시킨다.
실시예 9
20 부 메틸트리메톡시실란 및 20 부 이소프로필 알코올을 혼합하여 균질 실란-알코올 용액을 형성시킨다. 6 부의 수산화칼슘 용액을 첨가하여, 실란-알코올 용액을 촉매화한다. 반응은 온도 피크가 산성화되기 전까지 계속 진행시킨다. 반응시간은 발열 반응온도는 배치 크기에 의존하므로 배치의 크기에 따라 길거나 짧을 수 있다. 또한, 약 1 리터 이상의 배치 크기에 대해서는 인공적인 냉각이 필요하다.
0.6 g의 크롬 아세테이트 대신 0.3 부의 아세트산을 첨가하여, 안정성을 증가시킬 수 있다.
본 코팅 조성물은 예를들면 내/외부 건축 자재의 보호; 원치않게 낙서되거나, 다르게는 반복된 용매 세척 작업을 해야하는, 콘크리트 및 금속 표면과 같은 표면 보호를 위한 세척가능한 오버코팅; 자동차 및 트럭(예를들면, 시멘트 트럭과 같은 건설용 트럭 포함), 버스 및 다른 차량의 마감을 보호하기 위한 오버코팅; 음식물 및 음료수와 접촉하는 용기 표면, 특히 알루미늄 캔의 표면 보호; 예를들면, 다양한 소모 시스템, 요리기구, 오븐등과 같은 고온에 노출되는 표면에 대한 내부식성 보호, 및 표면 코팅 벗겨짐 보호; 어는점 이하로 노출되는 비행기 날개 및 다른 표면에 부식 보호 및/또는 방빙제 (특히, 본 발명의 프라이머 조성물과 결합하여 오버코팅되어); 자동차 및 다른 차량, 기구 마감용, 마감 보호기 및 개선기 상에서의 문지름; 겔 코팅 유지 등에 사용될 수 있다.
실시예 10
본 실시예에서, 실란-알코올 혼합물을 수산화칼슘 0.15 몰 Ca(OH)2으로 촉매화하는 대신에, 0.08 몰 Zn(OH)2을 사용한다는 것을 제외하고는 실시예 9의 과정을 반복한다. 염기성 촉매를 첨가한 후, 결과된 용액을 약 1 시간동안 반응케하고, 드라이 질소를 추진제로 사용하여, 강 기판에 코팅 두께 0.5 mil로 도포한다. 코팅을 80℃ 에서 5 분동안, 또는 62℃ 에서 20 분동안 베이킹하여 경화한다. 결과된 경화된 코팅은 파괴되기전에 적어도 45분동안 5% HCl에 담구는 것에 버틸 수 있다.
염기성 촉매화된 반응 혼합물의 사용되지 않은 부분에, 0.2 g 아세트산을 겔화 억제를 위해 첨가할 수 있다. 3 내지 5 일간, 유지시킨후, 그 조성물을 알루미늄 또는 다른 기판에 도포할 수 있다. 주위의 상태에서, 코팅을 경화한다.
실시예 11
20 부의 메틸트리메톡시실란, 10 부의 이소프로필 알코올 및 0.2 부의 마그네슘 에톡시드를 용액이 균질해질 때까지 혼합한다. 염기성 촉매(2부 물로 희석된, 수산화칼슘, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘 혼합물의 포화 용액)을 첨가하고, 결과된 조성물을 약 1 시간 동안 반응시킨다.
결과된 혼합물을 약 1 mil 미만의 두께로 강 기판에 도포하고, 150℃에서 5 분동안 베이킹할 수 있다. 결과된 코팅을 5% HCl에 적어도 15 동안 담굴때 변화없이 지속될 수 있다.
포트 라이프를 연장시키기위해, 10 부의 이소프로필 알코올과 혼합된 0.3 부의 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 촉매화된 반응 혼합물에 첨가한다. 가수분해후, 결과된 코팅 조성물을 강 및 알루미늄 시험편에 분무하여 도포할 수 있다.
실시예 12
실란-알코올 혼합물을 실시예 9 (포트 A)에서와 같이 제조한다. 그와는 별개로, 11.3 부의 3% 이소프로필 알코올내의 보론 메톡시드 용액, 2 부의 폴리디에톡시실록산 (~ 50% 고체), 0.4 부의 테트라부톡시티타네이트, 및 2 부의 메틸트리메톡시실란을 결합하여 얻은 혼합물(포트 B)을 제조한다. 포트 B내의 혼합물을 24시간 동안 반응시키고, 포트 A내의 실란-알코올 용액에 첨가한다. 결과된 포트 A 및 B의 혼합물을 코팅을 형성시키기위해 질소 추진제하에서 분무하여 강 및 알루미늄 시험편에 도포할 수 있다.
실시예 13
실시예 10 (포트 A)에서와 동일한 방식으로 제조된 염기성 촉매화된 반응 혼합물에, 0.4 부의 테트라부톡시티타네이트 대신, 0.44 부의 철 에톡시드를 사용한다는 것을 제외하고, 실시예 12의 포트 B에서와 동일한 방식으로 제조된 포트 B의 함유물에 첨가한다. 실시예 12 와 유사한 결과를 얻을 것이다.
실시예 14
20 부 메틸트리메톡시실란을 10 부 이소프로필 알코올과 완전히 혼합시킨 후, 0.2 부의 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란을 결과된 실란알코올 혼합물에 첨가하고, 다시 완전히 혼합시킨다. 그 후, 6 부의 물을 결과된 혼합물에 첨가하고, 90분가 유지한후, 결과된 코팅 조성물을 강 및 알루미늄 시험편에 드라이 질소 추진제를 사용하여 분무하여 도포한다.
결과된 혼합물을 주위 상태에서 경화시켜, 산성 저항력을 형성시킨다.
상기 코팅 조성물을 더욱 긴 포트 라이트를 얻기위해, 보여진 살균제중 어느 것을 사용하여(아세트산, 크롬 아세테이트 수산화물, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란 (페닐트리메톡시실란)을 포함)살균시킬 수 있다.
실시예 15
실시예 14의 과정을 3- (2아미노에틸아미노) 프로필트리메톡시실란 대신에, 등량의 3 아미노프로필트리메톡시실란을 사용한다는 것을 제외하고 반복하여, 유사한 결과를 얻는다.
실시예 16
20 부의 메틸트리메톡시실란 및 20 부 이소프로필 알코올을 혼합하고, 결과된 혼합물을 알루미늄 이소프로폭시드가 부분적으로 용해될 때까지 교반하면서, 0.25 부의 알루미늄 이소프로폭시드와 결합시킨다. 이 혼합물에 6 부 물을 첨가한다.
약 1 시간동안 교반후, 그 혼합물을 의도하는 기판에 브러쉬질, 분무등을 하여 도포할 준비를 한다. 포트 수명을 연장시키기위해, 페닐트리메톡시실란을 코팅 조성물에 도입할 수 있다.
실시예 17
140 부 메틸트리메톡시실란 및 140 부 이소프로필 알코올을 혼합하고, 2.8 부의 알루미늄 이소프로폭시드를 사용하여 촉매화한다. 결과된 혼합물을 촉매가 용해될 때까지 교반하고, 그 후, 42 부의 물을 첨가한다. 혼합물이 거의 실온에 달할때, 반응은 종결된다. 반응 혼합물을 아연도금 철 및 알루미늄 캔, 예를들면, 캔 내부 라이너에, 드라이 질소 추진제를 사용하여 분무하여 도포한다. 아연도금된 철의 경우, 코팅은 주위 상태에서 7일간 경화시킨다. 알루미늄 캔은 150℃에서 2분동안 경화시킨다.
본 실시예 및 다른 실시예들의 코팅은, 거대 유기 분자(즉, 절연물)을 포함하지 않고, 전기적 전하의 좋은 전도체이며, 파워 박스와 같은 다양한 전기 기구에 사용되어, 전기 전류를 방해하지 않는 내부식성 코팅을 제공할 수 있다. 유사하게는, 본 발명의 조성물은 약 2000 nm 미만의 매우 얇은 코팅에 사용될 수 있고, 좋은 열 전도체일 수 있다. 그러므로, HVAC 유니트 및 다른 열 전달 표면에 내부식성을 제공하는데 매우 유용하다. 본 실시예의 조성물은 알루미늄 표면 보호에도 사용될 수 있다.
실시예 18
본 실시예는 희토류 화합물이 실란 중합 반응의 촉매로 작용할 것이라는 것을 보여준다. 15 부 메틸트리메톡시실란, 5 부 페닐트리메톡시실란, 20 부 이소프로필 알코올, 및 2 부 폴리디에톡시실록산 (~ 50% 고체)를 0.4 부 세륨 이소프로폭시드와 (세륨 이소프로폭시드가 용해될 때까지) 혼합한다.
그 후, 6 부의 물의 완전한 촉매에 첨가한다. 결과된 혼합물을 약 3 시간동안 반응시키고, 그 후, 결과된 코팅 조성물을 강 및 알루미늄 기판에 드라이 질소 추진제를 사용하여 웨트(wet) 두께 1 mil로 분무하여 도포한다. 경화후, 결과된 코팅은 내부식성이고, 핀홀이 없을 것이다.
상기 코팅 조성물의 사용되지 않은 부분에, 0.2 부의 페닐트리메톡시실란을 첨가한다. 혼합물을 약 1 시간후 살균하고, 그 후, 조성물을 강 및 알루미늄 기판에 웨트 두께 1 mil이하로 도포한다.
주위 상태에서, 6 일간 경화 후, 상기 황산 구리 용액에 담그는 것으로 알 수 있듯이, 염산에 유사하게 저항성이다.
본 실시예의 조성물은, 예를들면, 하나의 용기내의 실란 및 알코올, 두 번째 용기내의 촉매, 및 별개로 공급된 또는 두개의 다른 용기로 미리-혼합된 증류 또는 탈이온화된 물과 같이, 2 또는 3 부분 조성물로 판매될 수 있다.
실시예 19
본 실시예는 실란 코팅 조성물을 위한 2중 금속 알콕시드 촉매를 사용하는 것을 보여준다. 15 부 메틸트리메톡시실란, 5 부 페닐트리메톡시실란, 20 부 이소프로필 알코올, 및 2 부 폴리디에톡시실록산 (~ 50% 고체) 을 혼합하여 얻은 균일한 용액을 6 부의 알루미늄 및 티타늄의 이중 알콕시드의 알코올 (이소프로필 알코올) 용액으로 촉매화한다. 결과된 혼합물을 6 부 물을 사용하여 약 4 시간동안 반응시킨다. 결과된 코팅 조성물을 강 및 알루미늄 기판에 드라이 질소 추진제를 사용하여 웨트 두께 1 mil로 분무하여 도포한 후, 82℃ 에서 5분 동안 베이킹한다. 결과된 코팅 기판을 상기와 같이 산성의 황산 구리 용액에 담굴때, 핀홀이 발견되지 않을 것이다.
상기 촉매화된 조성물의 사용되지 않은 부분에, 0.2 부의 페닐트리메톡시실란을 첨가한다. 그 후, 6일간 주위 상태에서 경화시킨후, 저항성은 페닐트리메톡시실란이 없는 조성물과 동일할 것이다.
살균된 페닐트리메톡시실란 코팅 조성물을 칼륨 실리케이트 콘크리트상에 오버코팅으로 도포될 수 있고, 3 일간 경화할 것이다. 5 일후, 오버코팅된 생성물을 물에 적어도 6 주간 담굴 수 있고, 변화가 발견되지 않는다.
본 조성물은 예를들면 녹 함유 항해 선박의 오버코팅에 사용될 수 있다.
실시예 20
20 부 메틸트리메톡시실란, 20 부 이소프로필 알코올, 및 2 부 폴리디에톡시실록산 (~ 2% 고체)를 결합시켜 얻은 혼합물에, 0.6 부 보론 메톡시드 및 0.2 부 알루미늄 이소프로폭시드를 함유하는 촉매를 첨가한다. 고체가 용해된 후, 물 (6 부)를 완전한 촉매에 첨가한다. 결과된 혼합물을 1 시간동안 유지(반응)시킨다. 반응 생성물을 강 및 알루미늄 시험편에 1 mil 및 0.5 mil의 두께로, 각각 도포하여, 주위 상태에서 약 7 일간 경화시킨다. 이 실시예에서, 티타네이트 및 보론 에톡시드가 각각 작용하여 에틸 실리케이트를 가수분해시킨다. 이들 조성물들은 안정성이 좋고, 결과적으로 포트 수명이 매우 길다.
본 조성물은 예를들면 녹 함유 항해 선박 보호를 위한 오버코팅에 유효함이 발견되었다.
실시예 21
0.4 중량부의 철 에톡시드 대신 보론 에톡시드 및 테트라부톡시티타네이트를 사용한다는 것을 제외하고, 실시예 20과 동일한 과정으로, 유사한 결과를 얻을 것이다. 철 에톡시드는 코팅에 황적 색조를 첨가시킨다.
실시예 22
본 실시예는 금속 화합물 촉매를 사용하지 않는 코팅 조성물의 형성을 보여준다.
20 부 메틸트리메톡시실란, 및 20 부 이소프로필 알코올을 0.2 부의 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란(가수분해 촉매로서)과 혼합한다. 6 부 물과 완전히 혼합한 후, 혼합물을 45 분동안 반응(가수분해)시킨다. 그 후, 혼합물을 10 부 이소프로필 알코올에 미리 분산된 0.3 부 페닐트리메톡시실란과 결합시킨다. 약 1 시간 후, 조성물을 스텐레스강에 문질러서, 또는 강, 알루미늄등에 아크릴 코팅을 도포할 준비가 된다. 0.2 내지 0.3 부의 실일 에폭시드를 첨가하여 더욱 살균을 촉진할 수 있다.
또한, 본 실시예의 코팅 조성물은 분말, 예를들면, 에폭시, 코팅용 프라이머로 이롭게는 사용될 수 있다. 이 경우, 가열후, 코팅을 크로스-헤치(1 mm 분리 시험)시킨다. 접착력 상실이 관찰되지 않는다.
만일 상기 조성물에서, 0.2 부의 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란을 아미노프로필트리메톡시실란으로 대체하면, 좋은 결과를 얻을 것이다.
실시예 23
15 부 메티트리메톡시실란, 5 부 페닐트리메톡시실란, 6 부 (~ 50%) 폴리디에톡시실록산 (50%), 및 20 부 이소프로필 알코올을 0.4 부 알루미늄 이소프로폭시드와 결합시킨다. 촉매가 용해될 때까지 교반후, 6 부의 물을 첨가한다.
추가적으로 15 분간 수성 혼합물을 혼합한 후, 그 혼합물은 내부식성 코팅 조성물로 사용될 준비된다. 내부식성 코팅은 스텐레스강, 연강, 알루미늄, 황동 설비, 청동 시험편, 및 아연도금된 철에, 예를들면, 침지 또는 드라이 질소 추진제로 분무하여 얻는다. 또한, 코팅 조성물은 (3일간 미리 경화된)칼륨 실리케이트 코팅된 콘크리트상에 오버코팅으로 도포될 수 있다. 7일간 경화한 후, 6 주간 물에 담그더라도, 코팅이 부풀거나, 변화하지 않는다.
본 실시예에서 형성된 코팅은 "유리와 같은" 외관 및 특성을 갖는다. 산소를 통한 실리카 결합하고, 금속 기판을 밀봉하고, 페닐트리메톡시실란의 페닐기는 단단한 코팅을 형성시키는 표면에서 일어날 경향이 있다는 것이 추정된다.
실시예 24
본 실시예는 실란 촉매화을 위한 3 부분의 혼합된 원자가 촉매 시스템을 보여준다. 구체적으로는, 테트라부톡시 티타네이트 (Ti+4)는 제 1 촉매로, 붕산 (B+3)은 제 2 촉매로, 및 수산화칼슘 (Ca+2)은 제 3 촉매로 작용한다.
함께, 이들 촉매는 최종 매트릭스의 에틸 폴리실리케이트로 들어가고, 그럼에의해, 비다공성의 실리콘 코팅을 형성시킨다고 생각된다.
이 조성물은 안정제를 첨가하지 않고도, 약 2 일의 포트 안정성을 갖는다는 것이 발견되었다. 이들 코팅 조성물은 산에 담그는 시험에서 알 수 있듯이, 뛰어난 내부식성을 제공한다.
20 부 메틸트리메톡시실란, 5 부 페닐트리메톡시실란 및 20 부 이소프로필 알코올을 결합시켜, 완전히 혼합한다. 이 혼합물에 우선 0.2 부의 붕산을 첨가하고, 그 후, 4 부의 폴리디에톡시실록산 (50%)을 첨가한다. 붕산이 용해된 후, 0.6 부 테트라부톡시 티타네이트와, 그 후 6.5 부 물을 첨가한다.
물을 천천히 첨가하여, 테트라부톡시 티타네이트의 조급한 가수분해를 예방한다. 1 시간 후, 1.6 부의 0.5% 용액-이소프로필 알코올내의 수산화칼슘 현탁액을 첨가하고, 적어도 한시간 동안 반응시킨다.
이 화합물로 코팅되고 (예를들면, 드라이 질소 추진제를 사용하여 분무하여), 예를들면, 80℃에서 5 분간 가열하여 경화된 강 시험편은, 5% HC1 에 24시간동안 20% 황산 구리 용액을 담근 후에도 부식에 대해 매우 저항성이 있음(가시적인 핀홀이 형성되지 않음)이 발견되었다. 사실상, 이 코팅은 상업적으로 이용가능한 에폭시 코팅 조성물과 대적할 만한, 또는 그보다 우수한 내부식성을 제공할 것이다.
본 조성물은 예를들면 알루미늄, 강, 스텐레스 강 기판의 보호 코팅으로, 특히 녹슨 항해 선박 오버코팅에 사용될 수 있다.
실시예 25
다음 조성물이 제조되고, 예를들면 코팅 강에 사용될 수 있다.
20 부의 메틸트리메톡시실란을 5 부의 페닐트리메톡시실란을 용기에서 결합시키고, 거기에 약 50% 고체로 가수분해된 4 부의 폴리디에틸실록산을 첨가한다. 이 혼합물에 0.3 부 붕산을 첨가한다. 그 혼합물을 붕산이 용해될 때까지 교반한다. 그 후, 계속 교반하면서, 0.5 부의 테트라부톡시티타네이트를 첨가한다. 마지막으로, 6.7 부의 물을 색변화를 피하기 위해 천천히 첨가한다. 약 2 시간 동안 촉매화된 반응이 계속된 후, 그 혼합물을 드라이 질소를 사용하여 분무하여 강 판넬에 도포할 수 있다. 코팅은 주위 상태에서 약 1 주일간 경화될 것이다. 결과된 코팅을 HC1 조에서, 최소 2 시간 동안, 담근다. 강에 부식성이지 않은 붕산은 화학적으로 불활성 보로실리케이트 유리와 같은 반응 생성물을 형성한다고 생각된다.
실시예 26
본 실시예는 해안에 거주하는 것과 같은, 부식성 환경에서, 유기 기판, 예를 들면, 창문에 대해, 염, 곰팡이, 및 긁힘 저항성을 제공하는데 적합한 조성물을 보여준다.
600 부의 이소프로필 알코올을 함유하는 용기에, 교반하면서, 24 부의 메틸트리메톡시실란 및 등량의 페닐트리메톡시실란을 첨부한다. 이 혼합물에, 6 부의 폴리디에톡시실록산 (~ 50% 고체) 및 1 부의 수산화칼슘을 첨가한다. 혼합물이 혼탁해질때까지 계속 교반하고, 그 후, 5.4 부의 물을 계속 교반하면서 첨가한다.
결과된 코팅은 예를들면 문질러서 유기창 기판에 도포한다. 이소프로필 알코올을 증발시킨 후, 표면을 부드러운 천이나 스폰지로, 감촉이 매끄럽다고 느껴질때 까지, 닦아낸다. 또한, 혹독한 상태하에서도 도포할 수 있다. 표면은 세척(예를들면, 묽은 수성 계면활성제로)을 필요로 한다.
필요시, 잔여 코팅을 창문에서, 긁어내어(예를들면, 레이져 날로)제거한 후, 알코올 (예를들면, 이소프로필 알코올)로 헹구어 낸다.
이 조성물을 금속(예를들면, 알루미늄, 강, 아연도금 강) 기판에 도포할때, 유사한 결과를 얻을 수 있다.
실시예 27
본 실시예는 본 발명에 따른 조성물이 녹슨 금속 기판에 강력하게 접착한다는 것을 보여준다.
10 부의 폴리디에톡시실록산 (~ 50%)을 함유하는 용기에 20 부의 이소프로필 알코올 및 0.2 부의 알루미늄 이소프로폭시드를 첨가하고, 그 후, 5 부의 페닐트리메톡시실란을 첨가한다. 그 혼합물을 투명해질 때까지 교반한다. 그 때, 계속 교반하면서, 2.3 부의 물을 첨가하고, 그 후, 5 부의 페닐트리메톡시실란을 첨가한다. 약 3 시간 동안 교반후, 그 혼합물을 녹이슨 방풍 유리 와이퍼 홀더의 강(느슨하고, 잘 벗겨지는 녹은 우선 인위적으로 제거한다)에 도포한다. 폭풍우에, 6 주 이상 노출시킨후, 코팅에 녹이 발견되지 않는다. 이 실시예의 코팅은 대략 56% 실리카를, 대개는 철 실리케이트로 함유한다.
실시예 28
10 부의 폴리디에톡시실록산 (대략 50%)을 함유하는 용기에, 교반하면서, 20 부의 이소프로필 알코올 및 0.1 부의 붕산을 첨가한다. 용액이 투명해질 때까지 계속 교반한다. 그 후, 0.2 부의 티타늄 테트라부톡시 옥시드를 첨가한다.
혼합물을 약 3 시간동안 교반한다. 그 후, 2.3 부의 물을 교반하면서, 첨가한 후, 5 부의 페닐트리메톡시실란을 첨가한다. 추가적으로 약 3 시간동안 교반 후, 용액을 금속, 유리, 또는 세라믹 기판에 도포할 수 있다.
실시예 29
20 부의 이소프로필 알코올을 함유하는 용기에, 15 부의 메틸트리메톡시실란, 5 부의 페닐트리메톡시실란, 0.2 부의 보론 메톡시드, 및 0.3 부의 알루미늄 이소프로폭시드를 첨가한다. 그 혼합물을 알루미늄 이소프로폭시드가 용해될 때까지 교반한다. 촉매화는 6 부 물을 첨가하여 종결된다. 배치의 크기에 따라, 냉각을 위해, 반응 및 반응 온도를 조절하는 것이 필요할 수 있다.
실시예 30
이것은 본 발명에 따르는 프라이머 코팅 조성물의 실시예이다.
용기 안으로, 420 부의 이소프로필 알코올, 45 부의 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란 및 35 부의 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 넣는다.
이들 성분을 완전히 혼합한 후, 6 부의 물을 첨가한다. 그 조성물은 약 15 분내로 사용될 준비가 되고, 약 8 중량%의 실라놀 축합 생성물로서 고체 장입된다.
그 조성물은 알루미늄, 아연도금 강, 강 등에 도포될 수 있다. 끈적끈적해진 후, 각각의 기판을 예를들면 폴리우레탄 수지 또는 에폭시 수지로 탑코팅한다. 약 24시간동안 주위 상태에서 각 코팅된 샘플을 경화한 후, 각각의 프라이밍된 기판(탑코팅되지 않은)을 탑코팅 또는 프라이밍된 기판에 닿는, 주위 및 180℉ 사이의 온도, 5 psi(20% 용액)로 조작되는 염 분무 분위기로 넣는다. 적어도 8 일 후, 어느 샘플에서도, 휨이나 분해가 관찰되지 않는다.
아미노실란 및 글리시딜옥시실란의 비율을 바꾸어도, 유사한 결과를 얻을 것이다.
또한, 탑코팅으로 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 및 알키드 수지를 사용하여 얻을 것이다.
실시예 31
본 실시예는 24 부의 메틸트리메톡시실란 대신에, 48 부의 이소부틸트리메톡시실란을 교반하면서, 24 부의 페닐트리메톡시실란과 혼합한다는 것을 제외하고는, 실시예 26과 유사하다.
실시예 26의 과정을 따를때, 유사한 결과를 얻을 것이다.
8 부 글리시딜옥시프로필트리메톡시실란을 다른 오르가노실란 화합물과 첨가하여, 흐름 및 투명성이 향상된다.
또한, 본 실시예 또는 실시예 26의 조성물 중 하나를 금속 기판에 도포시, 유사한 결과를 얻을 것이다.
실시예 32
본 실시예는 산으로 살균(실시예 1 참조)하지 않고도, 아민 촉매화의 수행을 증명한다.
20 부의 이소프로필 알코올을 포트에 첨가하고, 그 후, 15 부의 메티트리메톡시실란 및 5 부의 프로필트리메톡시실란을 첨가한다. 교반하면서, 0.9 부의 비스(트리메톡시실일프로필)아민을 첨가한다. 그 후, 6 부의 물을 첨가한다. 약 4 시간동안 반응시킨후, 혼합물을 침지 또는 분무하여 알루미늄 또는 다른 금속 기판에 도포할 수 있다. 침지된 및 분무된 코팅은 약 3 시간내에 굳는다. 혼합물은 셋업되지 않을 것이다.
실시예 33
본 실시예는 본 발명의 실란 코팅 조성물로 코팅을 발생시키기 위해, 쉽게 사라지는 작용을 하는 (즉, 기체, 예를들면, H2S 발생) 촉매를 용융시키는 것을 보여준다.
20 부의 이소프로필 알코올을 포트에 첨가하고, 그 후, 15 부의 메틸트리메톡시실란 및 5 부의 프로필트리메톡시실란을 첨가하였다. 4 시간동안 교반 후, 0.9 부의 메르캅토프로필트리메톡시실란을 첨가하고, 그 후, 6 부 물을 첨가하였다. 약 4 시간동안 반응시킨후, 그 혼합물을 알루미늄에 침지 또는 분무하여 도포할 수 있다. 코팅은 도포 후, 약 4시간내에 굳는다.
이 실시예에서, 가수분해를 촉진하고, 중합을 늦출 수 있는 중간체 실일 부분이 형성된다. 쉽게 사라지게 작용하는 촉매의 또 다른 실시예로, 헥사메틸디실라잔(암모니아 발생기), 헵타메틸 디실라잔 등과 같은 디실라잔이 거론될 수 있다.
실시예 34
본 실시예는 매우 안정적인 코팅을 제공하는 3 부분 조제물 (3개의 용기 조제물)을 보여준다.
200 부 메틸트리메톡시실란 및 100 부 이소프로필 알코올을 첫 번째 용기에서 (용기 A) 혼합한다. 별개로, 용기 B에서, 40 부의 수산화칼슘 포화 용액을 20 부의 물로 희석 용액을 용기 A에 첨가하기 전에 희석시킨다.
용기 C에서, 6.2 부 붕산을 96.8 부의 이소프로필 알코올에 용히하고, 냉각이 시작된 후, (용기 B 의 함유물이 첨가된) 용기 A의 함유물과 결합시킨다.
약 3 일 후, 결과된 혼합물은 분무 및 문지르기에 가능한 코팅 조성물을 형성 시킨다. 그것을 어떤 금속에든 도포하여, 매우 내부식성이고, 열 저항성 마감 제공한다. 본 코팅 조성물은, 예를 들면 음식 및 음료수 용기 내표면; 곰팡이 또는 다른 유해 유기물로 부터, 세라믹 지붕 타일, 콘크리트, 아연도금 강, 내부 도관 작업등과 같은 내/외부 건축 자재의 보호; 코팅된 또는 코팅되지 않은 콘크리트 및 금속 표면을 낙서로 부터 보호하기 위한, 그리고 낙서의 제거를 촉진하기 위한 오버코팅; 자동차, 트럭(시멘트 트럭 및 다른 건설용 트럭 포함), 버스 및 다른 마감 보호를 위한 오버코팅; 예를들면, 다양한 소모 시스템, 요리기구, 오븐 등과 같은 고온 용도; 부식 보호 및/또는 방빙제 (예를들면, 본 발명의 실시예 30의 프라이머와 결합하여); 및 마감의 겔 코팅 유지에 사용될 수 있다.
실시예 35
각각 20 부의 메틸트리메톡시실란 및 이소프로필 알코올을 첫 번째 용기, 용기 A에서 혼합한다. 그 후, 0.3 부의 붕산을 첨가하고, 그 후, 0.2 내지 0.3 부의 테트라부틸 티타네이트를 붕산 촉매의 가용화를 돕기 위해 첨가한다. 마지막으로, 반응이 발열반응 이므로, 10 내지 20 부의 물을 천천히 첨가한다. 몇 분후, 그 혼합물을 따뜻하게 하고, 금속 또는 비금속 기판에 도포할 수 있다. 도포 형태는 특히 제한되지 않으며, 분무, 문지르기, 브러쉬질 및 상기된 적당한 기술로 가능하다.
실시예 36
본 발명의 프라이머의 뛰어난 내부식성 및 접착성을 더욱 지시하는 것으로서, 우선 탈지되고, 모래 분사된 1/2 인치 두께의 강 판넬을 상기 실시예 30에 따라 제조된 프라이머 조성물로 프라이밍된다. 경화된 프라이머 코팅에, Navy Standard 에폭시 데크 코팅의 탑코팅을 도포하고, 경화한다.
그렇게 제조된 각각의 판넬을 ASTM 잡아당기기 시험을 한다. 사용에 실패한 프라이머는 단지 300-320 psi인 한편, 본 발명의 프라이머는 실패없이, 600 psi이상에서 견딜 수 있고, 실패전 약 700-720 psi에서 견딘다.
실시예 37
본 실시예에서, 실시예 30의 프라이머를 자동차용 강 판넬을 프라이밍하는데사용한다. 표준 자동차 마감은 본 발명의 조성물로 프라이밍된 알루미늄 판넬에 도포된다. 프라이밍된 판넬은 도포된 마감 (페인트)이 굴곡시키기 전에, 굴곡시 적어도 30 또는 약 120°이상의 굴곡에 견딜 수 있다.
그러나, 그렇게 처리된 휘어진 판넬을 3 주동안 염 분무시, 프라이머가 판넬과 분리되지 않고 접촉해 있다는 것을 지시하는, 밑에 있는 알루미늄 판넬에서 부식이 관찰되지 않는다.
실시예 38
본 실시예는 본 발명의 코팅 조성물을 비닐 및 아스팔트 타일에 도포하는 것을 보여준다. 이 도포에서, 실란을 함유하는 비닐기가 발명의 코팅 조성물에 사용될 것이다.
실시예 4의 조성물에, 실란의 중량에 기초하여 0.7 %의 3메타크릴옥시프로필트리메톡시실란을 첨가한다. 결과된 코팅은 브러쉬질 또는 분무하여 노출된 타일에 약 1 mil 미만의 두께로 도포될 것이다.
결과된 코팅은 곰팡이 저항성 타일을 제공한다.
실란의 중량에 기초하여, 약 0.5 내지 1 %의 비닐 실란으로 유사한 결과를 얻을 것이다. 비닐 실란, 3-아크릴옥시프로필트리메틸옥시실란, 비닐트리에톡시실란 또는 비닐트리메톡시실란을 사용하여 유사한 결과를 얻을 것이다. 또한, 실시예 5 - 8의 조성물에 비닐 실란을 첨가하여 유사한 결과를 얻을 것이다.
실시예 39
표면이 곰팡이로 인해 손상되는 것에 대한 저항성을 주기 위해, 결과된 코팅을 자외광(UV) 노출 (예를들면, 햇빛)에 대해 저항성이어야 하고, 반복되는 세척, 종종 매일 세척되는 것에 대해 견딜 수 있어야 한다. 이 후자의 성질은 반복된 용매 도포에 안정한 표면을 제공하도록, 고 광택 코팅을 하여 얻을 수 있다.
그러므로, 일반적으로, 존재하는 벽 표면에 부위 도포를 촉진시키기 위해, 예를들면, 점도를 증가시키고, 코팅을 해하지 않기 위해, 예비 반응후, 코팅 조성물을 도포해야 한다. 그러므로, 본 발명에 따르는 "항-곰팡이" 코팅 조성물은 1 갤론 크기의 용기에 적어도 약 70℃로 온도를 온도를 올릴 수 있는 발열 반응을 제공할 수 있을 것이다. 그러므로, 이 목적을 위한, 한가지 적당한 조성물은 흔들어서 가수분해-중합시 원하는 온도 상승을 제공하는 실시예 2에 따르는 조성물과 같은, 페닐트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란의 혼합물을 갖는 조성물을 함유하는 산 또는 티타늄 알코올레이트-붕산을 포함한다. 그 조성물은 여전히 따뜻할 때 일반적으로 도포되므로, 용매 증발을 늦추기 위해, 불활성 기체(예를들면, 질소) 추진제를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르는 코팅은 100 회 이상의 용매 세척 과정에서 분해되지 않고 견딜 수 있다.
실시예 40
본 실시예는 예를들면, 다양한 오븐 등과 같이, 고온에 대한 노출에 견딜 것을 필요로 하는, 본 발명에 따르는 조성물을 도포하는 것을 보여준다. 실시예 39의 "항-곰팡이" 코팅을 사용하는 경우와 같이, 고온에 도포되는 조성물은 또한 일반적으로 적어도 70 ℃이상(1 갤론 크기의 배치)의 상당한 온도 상승을 겪어야 한다. 다르게는, 약 1 주 이상의 기간동안, 주위 상태하에서, 경화되는 조성물이 사용될 수 있다.
이에 관해서, 조성물내의 실란 함량이 감소됨에 따라, 온도 안정성은 상응하여 증가할 것이다.
실시예 30에 기술된 프라이머 조성물은 그 온도가 실온 보다 70℃이상 증가된 후, 알루미늄 기판에 도포된다. 알루미늄은 오버코팅이 완전히 끈적이게 될 때 까지 붉은 열을 발생시키기 위해, 알루미늄 녹는점이상의 고온을 거치게 한다.

Claims (47)

  1. (A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
    R1Si(OR2)3(1)
    (상기 식에서,
    R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 메르캅토, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 함유하는 작용기이고,
    R2는 저급 알킬기이다);
    (C) 수-가용성 유기산, H3BO3및 H3P03로 구성되는 군으로 부터 선택되는 원을 포함하는 산 성분; 및
    (D) 물
    을 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, (B)마그네슘, 칼슘, 아연 또는 알루미늄의 수산화물 또는 탄산염을 포함하는 적어도 하나의 알칼리 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, (E) 에폭시드 실란을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는수성 코팅 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, (E) 에폭시드 실란을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 화학식 (4)의 실란 화합물을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
    X[RlSi(OR2)3]2(4)
    (상기 식에서,
    Rl및 R2는 상기 정의된 것과 같고,
    X 는 아미노기 또는 케토기를 나타낸다)
  6. (A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
    R1Si(OR2)3(1)
    (상기 식에서,
    R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 메르캅토, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 함유하는 작용기이고,
    R2는 저급 알킬기이다);
    (B) 염기 성분; 및
    (D) 물
    을 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, (E) 에폭시드 실란을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서, 알칼리 성분 (B)는 아미노실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서, (E) 에폭시드 실란을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  10. 제 8 항에 있어서, 아미노실란은 3-(2-아미노에틸아미노)프로필-트리메톡시실란 또는 3-아미노프로필트리메톡시실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, (H) 저급 알카놀을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 화학식 (1)의 R2은 메틸인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, R1은 저급 알킬인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란은 메틸트리메톡시실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 실란은 메틸트리메톡시실란 및 페닐트리메톡시실란을 포함하는 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 산 성분(C)은 아세트산을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 산 성분은 H3BO3을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 산 성분은 H3P03을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  19. 제 1 항에 있어서, (F) 에틸 오르토실리케이트 및 에틸 폴리실리케이트로 구성되는 군으로 부터 선택되는 실리케이트 성분을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 실리케이트 성분(F)는 약 28% 내지 약 52% 실리카로 가수분해된 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  21. 제 1 항에 있어서, (G) 에틸렌 글리콜의 단일 저급 알킬 에테르를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  22. 제 1 항에 있어서, (I) 자외광 흡수제를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  23. 제 1 항에 있어서, (J)(i) 콜로이드성 수산화 알루미늄, (ii) 화학식 (2)의 금속 알코올레이트, 또는 (iii) (i)과 (ii)의 혼합물을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
    M(OR3)m(2)
    (상기 식에서, M은 원자가가 m인 금속이고,
    R3는 저급 알킬기이고,
    m 은 3 또는 4의 정수이다)
  24. 제 23 항에 있어서, 적어도 하나의 화학식 (2)(여기에서, M은 티타늄이다)의 금속 알코올레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  25. 제 24 항에 있어서, R3는 이소프로필기 또는 n-부틸기인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  26. 제 6 항에 있어서, (K) 겔화를 억제하는 양의 실란 가수분해 촉매를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  27. 제 26 항에 있어서, 실란 가수분해 촉매는 크롬 아세테이트 히드록시드를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  28. 제 26 항에 있어서, 실란 가수분해 촉매는 아세트산을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  29. (A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
    R1Si(OR2)3(1)
    (상기 식에서,
    R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 또는 염화비닐 작용기를 함유하는 이작용성 실란이고,
    R2는 저급 알킬기이다);
    (J)(i) 콜로이드성 수산화 알루미늄, (ii) 화학식 (2)의 금속 알코올레이트, 또는 (i)과 (ii)의 혼합물
    M(OR3)m(2)
    (상기 식에서, M은 원자가가 m인 금속이고,
    R3는 저급 알킬이고,
    m 은 3 또는 4의 정수이다);및
    (D) 물
    을 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물.
  30. 제 29 항에 있어서, 겔화를 억제하는 유효양의 실란 가수분해 촉매를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  31. 제 30 항에 있어서, 실란 가수분해 촉매는 에폭시드 실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅 조성물.
  32. (A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
    R1Si(OR2)3(1)
    (상기 식에서,
    R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 또는 염화비닐 작용기를 함유하는 이작용성 실란이고,
    R2는 저급 알킬기이다);
    (D) 물;
    (H) 저급 알카놀; 및
    (K) 크롬 아세테이트 히드록시드
    를 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물.
  33. (A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
    R1Si(OR2)3(1)
    (상기 식에서,
    R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아실, 아미노, 메르캅토, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 함유하는 작용기이고,
    R2는 저급 알킬기이다);
    (D) 물;
    (F) 가수분해될 수 있는 알칼리 금속 실리케이트;
    (H) 저급 알카놀; 및
    (J)(i) 콜로이드성 수산화 알루미늄, (ii) 화학식 (2)의 금속 알코올레이트, 또는 (iii)(i)과 (ii)의 혼합물
    M(OR3)m(2)
    (상기 식에서, M은 원자가가 m인 금속이고,
    R3는 저급 알킬이고,
    m 은 3 또는 4의 정수이다)
    을 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물.
  34. 제 33 항에 있어서, (E) 에폭시드 실란을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는수성 코팅 조성물.
  35. 제 1 항에 있어서, 촉매적인 양의 수산화 칼슘 또는 수산화 테트라메틸암모늄을 더욱 포함하고, 여기에서, 성분 (A)는 적어도 두 개의 화학식 (1)의 실란 화합물의 혼합물을 포함하고, 여기에서, 어떤 실란 화합물에서의 R1기는 저급 알킬기이고, 또 다른 실란 화합물에서의 R1은 아릴기인 것을 특징으로 하는 조성물.
  36. 제 35 항에 있어서, 성분 (A)는 메틸트리메톡시실란 및 페닐트리메톡시실란의 혼합물을 포함하고, 성분 (C)는 부분적으로 가수분해된 테트라에틸실리케이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  37. 제 36 항에 있어서, (G) 저급 알코올 용매를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  38. (A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란
    R1Si(OR2)3(1)
    (상기 식에서,
    R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 메르캅토, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 함유하는 작용기이고,
    R2는 저급 알킬기이다);
    (A1) 3-(2-아미노에틸아미노)프로필트리메톡시실란 또는 3-아미노프로필트리메톡시실란;
    (D) 물;
    (E) 에폭시드 실란; 및
    (H) 저급 알카놀
    을 혼합하여 형성된 비금속성 수성 코팅 조성물.
  39. (A) 적어도 하나의 화학식 (1)의 실란;
    R1Si(OR2)(1)
    (상기 식에서,
    R1은 저급 알킬기, 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 메르캅토, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 함유하는 작용기이고,
    R2는 저급 알킬기이다)
    (B) 2 원자가 금속의 수산화물 또는 탄산염을 포함하는 적어도 하나의 알칼리 성분;
    (C) 붕산;
    (D) 물;
    (E) 에틸 폴리실록산; 및
    (H) 저급 알카놀
    을 혼합하여 형성된 수성 코팅 조성물.
  40. 휘발성 유기 용매내에 두개 이상의 다작용성 유기실란 화합물의 혼합물을 포함하며, 단일작용성 실란 화합물이 없는, 가수분해 가능한 프라이머 코팅 조성물.
  41. 제 40 항에 있어서, 아미노알킬아미노알킬트리알콕시실란 및 에폭시 실란을 함유하는 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅 조성물.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항의 가수분해 가능한 코팅 조성물, 및 물을 혼합하여 얻은 프라이머 코팅 조성물.
  43. 제 42 항의 프라이머 코팅되고, 경화된 기판을 포함하는 프라이밍된 기판.
  44. a. 화학식 (1')로 독립적으로 나타내는 적어도 두개의 실란
    R1'Si(OR2)3(1')
    (상기 식에서,
    적어도 하나의 R1'은 적어도 하나의 화학식 (1')의 실란 내의 저급 알킬기를 나타내고,
    적어도 하나의 R1'은 작용성 메르캅토기를 함유하는 기를 나타내고, 및
    다른 R1'기는 페닐기, 또는 비닐, 아크릴, 아미노, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 포함하는 작용기를 나타낼 수 있고,
    R2는 저급 알킬기를 나타낸다); 및
    (H) 저급 알카놀
    을 혼합하여 얻어진 생성물을 포함하는, 물과 결합하여 내부식성 조성물 제공에 효과적인 조성물.
  45. 제 44 항의 조성물, 및 물을 포함하는 수성 코팅 조성물.
  46. 화학식 (1")로 독립적으로 나타내는 적어도 두개의 실란을 저급 알카놀 용매내에서 혼합하여 얻어진 생성물을 포함하는, 물과 결합하여 내부식성 조성물 제공에 효과적인 중성 또는 염기성 조성물을 형성시키는 조성물.
    R1"Si(OR2)3(1")
    (상기 식에서,
    적어도 하나의 R1"은 저급 알킬기를 나타내고;
    적어도 하나의 R1"은 작용성 아미노기를 함유하는 기를 나타내고;및
    다른 R1"기는 페닐, 또는 비닐, 아크릴, 또는 염화비닐 작용기 중에 적어도 하나를 함유하는 작용기를 나타낸다
    R2는 저급 알킬기를 나타낸다)
  47. 물과 혼합된, 제 46 항의 조성물을 포함하는 수성 중성 또는 염기성 코팅 조성물.
KR1020027011291A 2000-02-28 2001-02-08 실란-기제 코팅 조성물, 그것으로 부터 얻은 코팅된 물품,및 그것의 사용 방법 KR20030011778A (ko)

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