KR20050019705A - Epoxy modified organopolysiloxane resin based compositions useful for protective coatings - Google Patents

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KR20050019705A
KR20050019705A KR10-2004-7017681A KR20047017681A KR20050019705A KR 20050019705 A KR20050019705 A KR 20050019705A KR 20047017681 A KR20047017681 A KR 20047017681A KR 20050019705 A KR20050019705 A KR 20050019705A
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클라센스라르스아이버
데종얀
반데르포엘헨크
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시그마칼론 서비시즈 비.브이.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Abstract

본 발명은 The present invention

- 하기 화학식 1의 폴리실록산을,Polysiloxanes of the general formula

- 분자당 하나 이상의 1,2-에폭시기를 갖고 에폭시 당량이 100∼약 5,000 범위인 에폭시 수지; 및 Epoxy resins having at least one 1,2-epoxy group per molecule and having an epoxy equivalent in the range from 100 to about 5,000; And

- 아미노 경화제 성분[이 경화제 성분은 에폭시 수지 내 에폭시기와 반응하여 히드록실기를 함유하는 중합체를 형성할 수 있는 활성 수소를 갖고, 상기 히드록실기는 가수분해된 폴리실록산의 실라놀기와 반응하여 중합체망을 형성할 수 있음]과 배합하여 얻을 수 있는 에폭시 변성 폴리실록산 조성물에 관한 것으로서, 에폭시 사슬 중합체와 폴리실록산 중합체가 중합하여 경화된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물을 형성한다. An amino curing agent component [the curing agent component has active hydrogen capable of reacting with an epoxy group in the epoxy resin to form a polymer containing hydroxyl groups, said hydroxyl group reacting with the silanol groups of the hydrolyzed polysiloxane The present invention relates to an epoxy-modified polysiloxane composition obtained by combining with an epoxy-modified polysiloxane composition, wherein an epoxy chain polymer and a polysiloxane polymer are polymerized to form a cured epoxy-modified polysiloxane polymer composition.

화학식 1Formula 1

상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 히드록시, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬, 아릴 및 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, 각 R2는 독립적으로 수소, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되며, n은 폴리실록산의 분자량 범위가 약 400∼10,000이 되도록 선택한다.Wherein each R 1 is independently hydroxy, are selected from the group comprising carbon number of 6 or lower alkyl, aryl and alkoxy radicals, each R 2 is independently hydrogen, a carbon number less than or equal to 6 alkyl and aryl radicals N is selected so that the molecular weight range of the polysiloxane is about 400 to 10,000.

Description

보호성 코팅에 유용한 에폭시 변성 유기폴리실록산 수지계 조성물{EPOXY MODIFIED ORGANOPOLYSILOXANE RESIN BASED COMPOSITIONS USEFUL FOR PROTECTIVE COATINGS}EPOXY MODIFIED ORGANOPOLYSILOXANE RESIN BASED COMPOSITIONS USEFUL FOR PROTECTIVE COATINGS}

본 발명은 가요성이 개선된 보호성 코팅 등에 유용한 에폭시 변성 폴리실록산 수지계 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to epoxy modified polysiloxane resin compositions useful for protective coatings with improved flexibility.

에폭시 코팅재는 잘 알려져 있으며, 보선(maintenace), 선박, 건물, 건축물, 항공기 및 제품의 마감 분야에서 강철, 알루미늄, 아연 도금 강철 및 콘크리트에 대한 보호 및 장식용 코팅으로서 허가되어 있다. 에폭시계 코팅은 코팅재로서 바람직하게 하는 많은 성질을 갖는다. 에폭시계 코팅은 용이하게 입수 가능하며, 분무법, 롤링법 및 브러싱법을 비롯한 각종 방법으로 쉽게 도포할 수 있다. 에폭시계 코팅은 강철, 콘크리트 및 다른 기재에도 잘 부착하고, 수증기 전달율이 낮으며, 물, 염화물 및 황산염 이온의 침입에 대한 차단재로서 작용하며, 각종 대기 노출 조건 하에서 양호한 부식 방지 효과를 제공하고, 여러 화학물질 및 용매에 대한 양호한 내성을 나타낸다. 이들 코팅을 제조하는 데 사용되는 기본 원료는 일반적으로 (a) 에폭시 수지, (b) 경화제 및 (c) 안료 또는 충전제 성분을 필수 성분으로서 포함한다. 에폭시계 코팅은 일반적으로 보호성이 탁월하지만, 대기 노출시 광택 및 색상 유지력이 제한된다고 하는 상당한 단점이 있다.Epoxy coatings are well known and licensed as protective and decorative coatings for steel, aluminum, galvanized steel and concrete in the finishing sectors of maintenance, ships, buildings, buildings, aircraft and products. Epoxy-based coatings have many properties that make them desirable as coating materials. Epoxy-based coatings are readily available and can be easily applied by a variety of methods including spraying, rolling and brushing. Epoxy-based coatings adhere well to steel, concrete and other substrates, have low water vapor transmission rates, act as barriers to the ingress of water, chloride and sulfate ions, provide good corrosion protection under various atmospheric exposure conditions, and Good resistance to chemicals and solvents. The basic raw materials used to make these coatings generally comprise (a) an epoxy resin, (b) a curing agent and (c) a pigment or filler component as essential components. Epoxy-based coatings are generally excellent in protection, but have the significant disadvantage of limited gloss and color retention under atmospheric exposure.

환경과 인간의 건강 및 안전성에 관한 자각이 증가하면서 안전한 도료의 제조에 특별한 관심이 쏠리고 있다. 환경에 관한 규정이 더욱 엄격해져서 유해 용매 배출을 줄여야만 한다. VOC 함량이 낮은 페이트계가 필요하다. 현재 전세계적으로 요구되는 VOC 농도는 적용 점도에 대하여 VOC < 250 g/ℓ이다.Awareness of the environment, human health and safety has increased, and special attention has been paid to the manufacture of safe paints. Environmental regulations must be stricter to reduce emissions of hazardous solvents. Fate systems with low VOC content are needed. Currently required worldwide VOC concentrations are VOC <250 g / l with respect to application viscosity.

몇몇 도료 제조업자들은 최근에 환경 규정 및 법규에 대처하기 위해서 VOC 함량을 낮춘 고 고형분 함량(HS; High Solids)의 도료 시스템을 개발하였다. 이와 관련한 코팅의 예로는 공업적으로 널리 허용되는 보호성 및 장식성 이소시아네이트 경화된 폴리우레탄 코팅이다. 2액형 이소시아네이트 경화된 폴리우레탄 코팅은 광택 및 색상 유지력의 높은 잠재력, 양호한 내화학약품성 및 양호한 기계적 성질을 겸비하고 있다. 현재 일부 국가에서는 안전 및 건강과 관련한 법규로 인하여 이소시아네이트의 사용이 더 이상 허용되지 않는다. 이들 이소시아네이트 경화된 폴리우레탄 코팅을 비이소시아네이트 코팅(NISO)으로 대체하는 일이 시급하다. 그러나, 현재 시판되는 높은 VOC 함량 내지 중간 정도의 VOC 함량의 NISO 코팅은 폴리우레탄 마감재(finish)와 비교하여 성능이 상당히 떨어진다.Some paint manufacturers have recently developed high solids (HS) paint systems with low VOC content to address environmental regulations and legislation. Examples of coatings in this regard are the industrially acceptable protective and decorative isocyanate cured polyurethane coatings. Two-part isocyanate cured polyurethane coatings combine the high potential of gloss and color retention, good chemical resistance and good mechanical properties. Currently, in some countries, the use of isocyanates is no longer allowed due to safety and health legislation. It is urgent to replace these isocyanate cured polyurethane coatings with non-isocyanate coatings (NISO). However, currently commercially available NISO coatings with high to moderate VOC content exhibit a significant decrease in performance compared to polyurethane finishes.

이러한 과제를 실현하기 위해 신규 중합체 및 경화 공정의 개발이 필요하기 때문에, 일반적인 결합제 기술을 이용하여 기존 NISO 코팅을 저 VOC형으로 재배합하는 것은 매우 어려운 것으로 보인다. Since the development of new polymers and curing processes is required to realize these challenges, it seems very difficult to recombine existing NISO coatings to low VOC type using common binder technology.

VOC 함량이 낮고, 가요성이 양호하며, 에폭시계 또는 폴리우레탄계 도료의 기계적 성질 및 내화학약품성을 갖는 NISO 코팅이 절박한 실정이다.Low VOC content, good flexibility, NISO coating having the mechanical properties and chemical resistance of the epoxy-based or polyurethane-based paint is urgent situation.

2-액형 광택 에폭시-폴리실록산 조성물을 개시한 미국 특허 5,618,860호 및 5,275,645호에서 에폭시-폴리실록산계 화합물이 공지된 바 있다. 이들 화합물은 광택 및 색상 유지 성질을 갖고 내화학약품성이 매우 양호하긴 하지만, 다소 경질이고 부서지기 쉬운 경향이 있다. 더 높은 가요성이 필요한 복합 구조 강철 상의 마감 코팅으로서는 부적절하다. 그 밖에도, 저 응집성 코팅 및 콘크리트와 같이 약한 기재 상에 적용하기에는 경화 과정에서의 수축 응력이 너무 높다. Epoxy-polysiloxane-based compounds are known from US Pat. Nos. 5,618,860 and 5,275,645, which disclose two-part gloss epoxy-polysiloxane compositions. While these compounds have gloss and color retention properties and very good chemical resistance, they tend to be somewhat hard and brittle. It is not suitable as a finish coating on composite structural steels that require higher flexibility. In addition, the shrinkage stresses in the curing process are too high for applications on low cohesive coatings and weak substrates such as concrete.

따라서, 에폭시-폴리실록산계 코팅재는 공업적으로 허용가능하지만, 내기계성 및 내화학약품성이 개선되고, 특히 기계적 남용에 대한 내성이 개선된 에폭시-폴리실록산계 물질이 필요하다. 주요 및 부수적인 화학물질 함유 구조물을 위해, 화학물질 내의 강철 및 콘크리트 보호, 전력 생성, 레일 카, 하수 및 폐수 처리, 및 제지 및 펄프 처리 산업에 사용하기 위한 내화학약품성, 내식성, 내충격성 및 내마모성이 개선된 코팅재가 필요하다.Thus, although epoxy-polysiloxane based coatings are industrially acceptable, there is a need for epoxy-polysiloxane based materials that have improved mechanical and chemical resistance, and particularly improved resistance to mechanical abuse. Chemical and corrosion resistance, impact and wear resistance for use in the protection of steel and concrete in chemicals, power generation, railcars, sewage and wastewater treatment, and paper and pulp processing industries, for major and ancillary chemical containing structures. There is a need for this improved coating.

특히, 공지된 에폭시-폴리실록산 코팅은 복합 강철 구조물 상에서 균열되는 경향이 있다. 주로 두꺼운 막 두께로 존재하는 코너 이음매 부분과 같은 국소 영역에서 균열 경향이 빈번하게 일어난다.In particular, known epoxy-polysiloxane coatings tend to crack on composite steel structures. Cracking tendency frequently occurs in local areas, such as corner seam portions, which are predominantly thick film thicknesses.

도 1은 코팅된 강철 디바이스의 내균열성 테스트를 위한 홈이 있는 패널의 디자인을 도시한다. 1 shows the design of grooved panels for crack resistance testing of coated steel devices.

도 2는 내균열 테스트를 위한 홈이 있는 패널의 사진을 나타낸다. 패널 2a는 홈의 형상 및 깊이에 대하여 균열 테스트를 하기 위한 강철 패널의 두께 프로필을 도시한다. 패널 2b는 SA 2.5 그릿(grit) 블라스트된 홈 패널의 외관을 도시한다. 도 2c는 홈 상에 균열 결함을 갖는, 노출 후의 비교용 코팅으로 코팅된 패널을 도시한다. 패널 2d는 홈 깊이와 관련하여 홈에서의 균열을 상세히 나타낸 도면이다. 2 shows a photograph of a grooved panel for crack resistance testing. Panel 2a shows the thickness profile of the steel panel for crack testing on the shape and depth of the grooves. Panel 2b shows the appearance of an SA 2.5 grit blasted home panel. 2C shows a panel coated with a comparative coating after exposure, with crack defects on the grooves. Panel 2d shows a detail of the cracking in the groove with respect to the groove depth.

따라서, 본 발명의 주 목적은 고형분 함량이 높고, VOC 함량이 낮으며, NISO인 에폭시-변형된 폴리실록산 코팅 조성물을 제공하는 것이다. 또 다른 목적은 내화학약품성 또는 내기계성 및 경도 형성과 같은 기타 성질을 열화시키지 않으면서 가요성이 개선되고 균열 경향을 나타내지 않는 에폭시-변성 폴리실록산 조성물을 제공하는 것이다. Accordingly, the main object of the present invention is to provide an epoxy-modified polysiloxane coating composition having a high solids content, a low VOC content, and a NISO. Another object is to provide an epoxy-modified polysiloxane composition which improves flexibility and does not exhibit cracking tendency without degrading chemical resistance or other properties such as mechanical resistance and hardness formation.

본 발명의 원리에 따라서, In accordance with the principles of the present invention,

- 하기 화학식 1의 폴리실록산을,Polysiloxanes of the general formula

- 분자당 하나 이상의 1,2-에폭시기를 갖고, 에폭시 당량이 100∼약 5,000 범위인 에폭시 수지; 및 Epoxy resins having at least one 1,2-epoxy group per molecule and having an epoxy equivalent in the range from 100 to about 5,000; And

- 에폭시 수지 내 에폭시기와 반응하여 히드록실기를 함유하는 중합체를 형성할 수 있는 활성 수소를 갖는 아미노 경화제 성분[상기 히드록실기는 가수분해된 폴리실록산의 실라놀기와 반응하여 중합체망을 형성할 수 있음]An amino curing agent component having active hydrogens capable of reacting with epoxy groups in the epoxy resin to form polymers containing hydroxyl groups, wherein the hydroxyl groups can react with silanol groups of the hydrolyzed polysiloxane to form a polymer network ]

과 배합하여 에폭시 변성 폴리실록산 조성물이 제조되는 데, 이 때 에폭시 사슬 중합체와 폴리실록산 중합체가 중합되어 경화된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물을 형성하였다. In combination with an epoxy modified polysiloxane composition, wherein the epoxy chain polymer and the polysiloxane polymer were polymerized to form a cured epoxy modified polysiloxane polymer composition.

상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 히드록시, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬, 아릴 및 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, 각 R2는 독립적으로 수소, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되며, n은 폴리실록산의 분자량 범위가 약 400∼10,000이 되도록 선택한다.Wherein each R 1 is independently hydroxy, are selected from the group comprising carbon number of 6 or lower alkyl, aryl and alkoxy radicals, each R 2 is independently hydrogen, a carbon number less than or equal to 6 alkyl and aryl radicals N is selected so that the molecular weight range of the polysiloxane is about 400 to 10,000.

폴리실록산 10∼80 중량%, 에폭시 수지 성분 10∼50 중량%, 에폭시기에 대하여 0.5∼1.5인 화학양론적 양의 아미노 경화제 및 경우에 따라 약 5 중량% 이하의 촉매를 사용하여 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 제조한다.Epoxy modified polysiloxane compositions are prepared using 10 to 80% by weight polysiloxane, 10 to 50% by weight epoxy resin component, stoichiometric amounts of amino curing agent of 0.5 to 1.5 with respect to epoxy groups and optionally up to about 5% by weight of catalyst do.

상기 언급한 성분들을 반응시키면 연속상 에폭시-폴리실록산 공중합체를 포함하는 망상 조성물이 형성된다고 생각하였다.. 본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은, 통상적인 에폭시 수지계 코팅과 비교하여 내화학약품성 및 내식성을 개선시킬 뿐 아니라 가요성을 향상시킨다. It was thought that the reaction of the above-mentioned components resulted in the formation of a network composition comprising a continuous epoxy-polysiloxane copolymer. The epoxy modified polysiloxane composition of the present invention has improved chemical and corrosion resistance compared to conventional epoxy resin coatings. In addition to improving flexibility.

상세한 설명details

본 명세서 중에 사용된 바와 같이, 용어 "독립적으로 선택된"은 개시된 각 라디칼 R이 동일하거나 또는 상이할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 화학식 1의 폴리실록산 중 각 R1은 각각의 n 값에 대해 다를 수 있고 상기 폴리실록산의 각 단위 내에 존재할 수 있다.As used herein, the term “independently selected” means that each disclosed radical R may be the same or different. For example, each R 1 in the polysiloxane of Formula 1 may be different for each n value and may be present in each unit of the polysiloxane.

본 명세서 중에 사용된 바와 같이, 용어 "알킬"은 단독으로 또는 조합하여, C1-10, 바람직하게는 C1-8, 더욱 바람직하게는 C1-6의 직쇄 및 분지쇄 포화된 탄화수소 라디칼을 의미한다. 그러한 라디칼의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, 펜틸, 이소아밀, 헥실, 3-메틸펜틸, 옥틸 등이 있다.As used herein, the term "alkyl", alone or in combination, refers to C 1-10 , preferably C 1-8 , more preferably C 1-6 straight and branched chain saturated hydrocarbon radicals. it means. Examples of such radicals are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, 2-methylbutyl, pentyl, isoamyl, hexyl, 3-methylpentyl, octyl and the like. There is this.

용어 "알콕시" 또는 "알킬옥시"는 단독으로 또는 조합하여, 알킬 에테르 라디칼을 의미하며, 이 때 용어 알킬은 상기 개시된 바와 같다. 적절한 알킬 에테르 라디칼의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 이소부톡시, sec-부톡시, t-부톡시, 헥사녹시 등이 있다.The term "alkoxy" or "alkyloxy", alone or in combination, refers to an alkyl ether radical, wherein the term alkyl is as described above. Examples of suitable alkyl ether radicals include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, t-butoxy, hexaoxy and the like.

용어 "알킬렌"은 단독으로 또는 조합하여, C1-10, 바람직하게는 C1-8, 더욱 바람직하게는 C1-6의 2가 직쇄 분지쇄 포화된 탄화수소 라디칼을 의미하며, 예를 들면 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌 등이 있다.The term "alkylene", alone or in combination, refers to a divalent straight-chain branched saturated hydrocarbon radical of C 1-10 , preferably C 1-8 , more preferably C 1-6 , for example Methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene and the like.

용어 "알키닐"은 단독으로 또는 조합하여, 삼중 결합을 하나 이상 포함하는 C2-10, 바람직하게는 C2-6의 직쇄 및 분지쇄 탄화수소 라디칼을 의미한다. 알키닐 라디칼의 예로는 에티닐, 프로피닐, (프로파길), 부티닐, 펜티닐, 헥시닐 등이 있다.The term "alkynyl", alone or in combination, refers to a C 2-10 , preferably C 2-6 , straight and branched chain hydrocarbon radical comprising one or more triple bonds. Examples of alkynyl radicals include ethynyl, propynyl, (propargyl), butynyl, pentynyl, hexynyl and the like.

용어 "아미노알킬렌"은 2가 알킬렌 아민 라디칼을 의미하며, 여기서 "알킬렌"은 전술한 바와 같다. 아미노알킬렌 라디칼의 예로는 아미노메틸렌(-CH2NH-), 아미노에틸렌 (-CH2CH2NH-), 아미노프로필렌, 아미노이소프로필렌, 아미노부틸렌, 아미노이소부틸렌, 아미노헥실렌 등이 있다.The term "aminoalkylene" refers to a divalent alkylene amine radical, where "alkylene" is as described above. Examples of aminoalkylene radicals include aminomethylene (-CH 2 NH-), aminoethylene (-CH 2 CH 2 NH-), aminopropylene, aminoisopropylene, aminobutylene, aminoisobutylene, aminohexylene, and the like. have.

용어 "아릴"은 단독으로 또는 조합하여, 알킬, 알콕시, 할로겐, 히드록시, 아미노, 니트로, 시아노, 할로알킬, 카르복시, 알콕시카르보닐, 시클로알킬, 헤테로사이클, 아미도, 경우에 따라 단일 또는 이중치환된 아미노카르보닐, 메틸티오, 메틸설포닐 및, 알킬, 알킬옥시, 할로겐, 히드록시, 경우에 따라 단일 또는 이중 치환된 아미노, 니트로, 시아노, 할로알킬, 카르복실, 알콕시카르보닐, 시클로알킬, 헤테로사이클, 경우에 따라 단일 또는 이중치환된 아미노카르보닐, 메틸티오 및 메틸설포닐로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 임의 치환된 페닐로부터 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 임의 치환될 수 있는 페닐 및 나프틸을 포함하는 것을 의미하며; 임의의 아미노 작용기 상의 임의의 치환기는 독립적으로 알킬, 알킬옥시, 헤테로사이클, 헤테로시클로알킬, 헤테로시클로옥시, 헤테로시클로옥시알킬, 페닐, 페닐옥시, 페닐옥시알킬, 페닐알킬, 알킬옥시카르보닐아미노, 아미노, 및 아미노알킬로부터 선택되며, 아미노기 각각은 경우에 따라 알킬로 단일치환 또는 가능한 경우에는 이중치환될 수 있다. 아릴의 예로는 페닐, p-톨릴, 4-메톡시페닐, 4-(t-부톡시)페닐, 3-메틸-4-메톡시페닐, 4-플루오로페닐, 4-클로로페닐, 3-니트로페닐, 3-아미노페닐, 3-아세트아미도페닐, 4-아세트아미도페닐, 2-메틸-3-아세트아미도페닐, 2-메틸-3-아미노페닐, 3-메틸-4-아미노페닐, 2-아미노-3-메틸페닐, 2,4-디메틸-3-아미노페닐, 4-히드록시페닐, 3-메틸-4-히드록시페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 3-아미노-1-나프틸, 2-메틸-3-아미노-1-나프틸, 6-아미노-2-나프틸, 4,6-디메톡시-2-나프틸 등이 있다. The term "aryl", alone or in combination, refers to alkyl, alkoxy, halogen, hydroxy, amino, nitro, cyano, haloalkyl, carboxy, alkoxycarbonyl, cycloalkyl, heterocycle, amido, optionally single or Bisubstituted aminocarbonyl, methylthio, methylsulfonyl and alkyl, alkyloxy, halogen, hydroxy, optionally single or double substituted amino, nitro, cyano, haloalkyl, carboxyl, alkoxycarbonyl, Phenyl and naph which may be optionally substituted with one or more substituents independently selected from cycloalkyl, heterocycle, optionally phenyl optionally substituted with one or more substituents selected from single or disubstituted aminocarbonyl, methylthio and methylsulfonyl It includes teal; Optional substituents on any amino functional group are independently alkyl, alkyloxy, heterocycle, heterocycloalkyl, heterocyclooxy, heterocyclooxyalkyl, phenyl, phenyloxy, phenyloxyalkyl, phenylalkyl, alkyloxycarbonylamino, Selected from amino, and aminoalkyl, each of the amino groups may optionally be monosubstituted or bisubstituted with alkyl. Examples of aryl are phenyl, p-tolyl, 4-methoxyphenyl, 4- (t-butoxy) phenyl, 3-methyl-4-methoxyphenyl, 4-fluorophenyl, 4-chlorophenyl, 3-nitro Phenyl, 3-aminophenyl, 3-acetamidophenyl, 4-acetamidophenyl, 2-methyl-3-acetamidophenyl, 2-methyl-3-aminophenyl, 3-methyl-4-aminophenyl, 2-amino-3-methylphenyl, 2,4-dimethyl-3-aminophenyl, 4-hydroxyphenyl, 3-methyl-4-hydroxyphenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 3-amino-1 Naphthyl, 2-methyl-3-amino-1-naphthyl, 6-amino-2-naphthyl, 4,6-dimethoxy-2-naphthyl and the like.

용어 "시클로알킬"은 단독으로 또는 조합하여, 포화 또는 부분 포화된 단환식, 이환식 또는 다환식의 알킬 라디칼을 의미하며, 여기서 각 환형 부분은 약 3개 내지 약 8개, 더욱 바람직하게는 약 3개 내지 약 7개의 탄소 원자를 포함한다. 단환식 시클로알킬 라디칼의 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로데실 등이 있다. 다환식 시클로알킬 라디칼의 예로는 데카히드로나프틸, 비시클로[5.4.0]운데실, 아다만틸 등이 있다.The term "cycloalkyl", alone or in combination, refers to a saturated or partially saturated monocyclic, bicyclic or polycyclic alkyl radical, wherein each cyclic moiety is from about 3 to about 8, more preferably about 3 And from about 7 carbon atoms. Examples of monocyclic cycloalkyl radicals include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclodecyl, and the like. Examples of polycyclic cycloalkyl radicals include decahydronaphthyl, bicyclo [5.4.0] undecyl, adamantyl and the like.

본 발명의 원리에 따라서, In accordance with the principles of the present invention,

(a) 상기 화학식 1의 폴리실록산과, 분자당 1,2-에폭시기를 하나 이상 보유하고 에폭시 당량 범위가 100∼약 5,000인 에폭시 수지를 포함하는 기제(base) 성분을;(a) a base component comprising a polysiloxane of Formula 1 and an epoxy resin having at least one 1,2-epoxy group per molecule and having an epoxy equivalent range of 100 to about 5,000;

(b) 상기 개시된 바와 같은 아미노 경화제 성분;(b) an amino curing agent component as disclosed above;

(c) 선택적으로, 촉매;(c) optionally, a catalyst;

(d) 선택적으로, 안료 및/또는 충전제 성분; 및(d) optionally, a pigment and / or filler component; And

(e) 선택적으로, 기타 첨가제와 합하여, 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 제조한다.(e) Optionally, in combination with other additives, an epoxy modified polysiloxane composition is prepared.

기제 성분을 구성하는 데 사용된 폴리실록산의 경우, 바람직한 폴리실록산은 하기 화학식 1의 폴리실록산으로 구성된다.In the case of the polysiloxanes used to make up the base component, the preferred polysiloxanes consist of the polysiloxanes of the formula

화학식 1Formula 1

상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 히드록시, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬, 아릴 및 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, 각 R2는 독립적으로 수소, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택된다. "n"은 폴리실록산의 분자량 범위가 약 400∼10,000이 되도록 선택한다. R1 및 R2는 6개 미만의 탄소 원자를 갖는 기를 포함하여 폴리실록산의 신속한 가수분해를 촉진하며, 이 반응은 가수분해의 알콜 유사 생성물의 휘발성에 의해 유도된다.Wherein each R 1 is independently hydroxy, are selected from the group comprising carbon number of 6 or lower alkyl, aryl and alkoxy radicals, each R 2 is independently hydrogen, a carbon number less than or equal to 6 alkyl and aryl radicals It is selected from the group containing. "n" is selected such that the molecular weight range of the polysiloxane is about 400-10,000. R 1 and R 2 include groups having less than 6 carbon atoms to promote rapid hydrolysis of polysiloxanes, which reaction is induced by the volatility of the alcohol-like product of hydrolysis.

적절한 폴리실록산 성분은 알콕시- 및 실라놀-작용성 폴리실록산을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적절한 알콕시-작용성 폴리실록산의 비제한적인 예로는 다우 코닝의 DC-3074 및 DC-3037; 웍커 실리콘의 Silres SY-550, 및 SY-231; 로디아 실리콘의 Rhodorsil Resin 10369 A, Rhodorsil 48V750, 48V3500; 제너럴 일렉트릭스의 SF1147 등이 있다. 적절한 실라놀-작용성 폴리실록산의 비제한적인 예로는 웍커 실리콘의 Silres SY 300, Silres SY 440, Silres MK 및 REN 168, 다우 코닝의 DC-840, DC233 및 DC-431 HS 실리콘 수지와 DC-Z-6018 중간체, 로디아 실리콘스의 Rhodorsil Resin 6407 및 6482 X 등이 있다.Suitable polysiloxane components include, but are not limited to, alkoxy- and silanol-functional polysiloxanes. Non-limiting examples of suitable alkoxy-functional polysiloxanes include DC-3074 and DC-3037 from Dow Corning; Silres SY-550, and SY-231 from worker silicon; Rhodorsil Resin 10369 A, Rhodorsil 48V750, 48V3500 from Rhodia Silicone; General Electric's SF1147. Non-limiting examples of suitable silanol-functional polysiloxanes include Silres SY 300, Silres SY 440, Silres MK and REN 168 from Walker Silicone, DC-840, DC233 and DC-431 HS silicone resins from Dow Corning and DC-Z- 6018 intermediates, Rhodorsil Resin 6407 and 6482 X from Rhodia Silicones.

또 다른 구체예에서, 상기 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 유기-작용성 폴리실록산을 더 포함할 수 있다. 적절한 유기-작용성 폴리실록산의 비제한적인 예로는 참고 인용한 JP 2000-319582호에 개시된 유기-작용성 폴리실록산 등이 있다. 기타 적절한 유기-작용성 폴리실록산의 비제한적인 예는 하기 화학식 1'의 유기-작용성 폴리실록산을 포함한다.In another embodiment, the epoxy modified polysiloxane composition may further comprise an organo-functional polysiloxane. Non-limiting examples of suitable organo-functional polysiloxanes include the organo-functional polysiloxanes disclosed in JP 2000-319582, which is incorporated by reference. Non-limiting examples of other suitable organo-functional polysiloxanes include organo-functional polysiloxanes of Formula 1 '.

상기 식에서, 각 R1'는 독립적으로 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, 각 R2는 독립적으로 수소, 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되며, n은 유기-작용성 폴리실록산의 분자량 범위가 약 400∼10,000이 되도록 선택하고, R3는 2가 라디칼이거나, 또는 -O-R3-(X)z는 히드록시 또는 알콕시이고, z는 1, 2 또는 3이며 X는 아민 라디칼과 반응하기 위한 반응성 작용기이고, -O-R3-(X)z의 0∼90%는 히드록시 또는 알콕시이다.Wherein each R 1 ' is independently selected from the group comprising alkyl and aryl radicals, each R 2 is independently selected from the group comprising hydrogen, alkyl and aryl radicals, n is an organic-functional polysiloxane The molecular weight range is selected to be about 400 to 10,000, R 3 is a divalent radical, or -OR 3- (X) z is hydroxy or alkoxy, z is 1, 2 or 3 and X is reacted with an amine radical It is a reactive functional group, and 0-90% of -OR 3- (X) z is hydroxy or alkoxy.

상기 화학식 1'의 유기-작용성 폴리실록산은 바람직하게는 하기의 화학양론 식을 갖는다:The organo-functional polysiloxane of formula 1 'preferably has the following stoichiometry:

상기 식에서, 각 R10은 독립적으로 수소, 알킬, 또는 -R3-(X)z로부터 선택되고, R1, R2, R3, X 및 z는 전술한 바와 같으며, a 및 b는 각각 0.0∼2.0, 더욱 구체적으로는 0.1∼2.0의 실수이고, c는 0.1∼1.0의 실수이며, b/a는 0.2∼2.0 범위이고, a+b+c는 4 미만이고, -O-R10의 0∼90%는 히드록시 또는 알콕시이다. 예를 들어, 적절한 반응성 작용기 X는 불포화된 에스테르, 이미딜, 프탈이미딜, 시클로카르보네이트, 아세틸아세타노에이트, 아세틸알킬아미드, 에폭시, 환형 무수물, 카르바메이트, 이소시아네이트, 비닐을 포함하는 군으로부터 선택할 수 있다.Wherein each R 10 is independently selected from hydrogen, alkyl, or -R 3- (X) z , R 1 , R 2 , R 3 , X and z are as described above and a and b are each 0.0 to 2.0, more specifically 0.1 to 2.0 real, c is 0.1 to 1.0 real, b / a is in the range 0.2 to 2.0, a + b + c is less than 4, and 0 to 0 in -OR 10 90% is hydroxy or alkoxy. For example, suitable reactive functional groups X include unsaturated esters, imidyl, phthalimidyl, cyclocarbonates, acetylacetanoates, acetylalkylamides, epoxies, cyclic anhydrides, carbamates, isocyanates, vinyls Can be selected from the group.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "실수"란 양의 값이고 정수 및 정수의 분수 또는 임의의 유리수 또는 무리수를 포함하는 수를 의미한다. 예를 들어, a가 0.0∼2.0의 실수라는 것은, a가 0.0∼2.0 범위의 임의의 값을 가질 수 있음을 나타내는 것이다.As used herein, “real number” means a number that is positive and includes integers and fractions of integers or any rational or irrational number. For example, the fact that a is a real number of 0.0 to 2.0 indicates that a can have any value in the range of 0.0 to 2.0.

2가 라디칼 R3는 바람직하게는 알킬렌, 알케닐렌, 아릴렌, 아르알킬렌, 아르알케닐렌, 아릴옥시, 아미노알킬렌, -C(=O)-, -C(=S)-, - S(=O)2-, 알킬렌-C(=O)-, 알킬렌-C(=S)-, 알킬렌-S(=O)2-, -NR4-C(=O)-, -NR4-알킬렌-C(=O)-, 또는 -NR4-S(=O)2 를 포함하는 군에서 선택되며, 상기 C(=O) 기 또는 S(=O)2 기는 NR4 부분에 결합되어 있으며, 알킬, 아릴, 시클로알킬, 할로겐, 히드록시, 알콕시, 티오알킬, 아미노, 아미노 유도체, 아미도, 아미독시, 니트로, 시아노, 케토, 아실 유도체, 아실옥시 유도체, 카르복시, 에스테르, 에테르, 에스테르옥시, 설폰산, 설포닐 유도체, 설피닐 유도체, 헤테로사이클, 알케닐 또는 알키닐에 의해 임의 치환되며, R4는 수소, 알킬, 알케닐, 아르알킬, 시클로알킬, 시클로알킬알킬, 아릴, 헤테로사이클 또는 헤테로시클로알킬이다.The divalent radical R 3 is preferably alkylene, alkenylene, arylene, aralkylene, aralkenylene, aryloxy, aminoalkylene, -C (= 0)-, -C (= S)-,- S (= O) 2- , alkylene-C (= O)-, alkylene-C (= S)-, alkylene-S (= O) 2- , -NR 4 -C (= O)-, -NR 4 -alkylene-C (= 0)-, or -NR 4 -S (= 0) 2 , wherein the C (= 0) group or S (= 0) 2 group is selected from NR 4 Bonded to the moiety, alkyl, aryl, cycloalkyl, halogen, hydroxy, alkoxy, thioalkyl, amino, amino derivatives, amido, amidoxy, nitro, cyano, keto, acyl derivatives, acyloxy derivatives, carboxy, Optionally substituted by ester, ether, esteroxy, sulfonic acid, sulfonyl derivative, sulfinyl derivative, heterocycle, alkenyl or alkynyl, R 4 is hydrogen, alkyl, alkenyl, aralkyl, cycloalkyl, cycloalkyl Alkyl, aryl, heterocycle or heterocycloalkyl.

본 발명의 또 다른 구체예에서, 화학식 1의 폴리실록산을 상기한 바와 같이 유기-작용성 폴리실록산으로 교환할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the polysiloxane of formula 1 may be exchanged with an organo-functional polysiloxane as described above.

바람직한 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 폴리실록산을 10∼80 중량% 포함한다. 이 범위 밖의 양으로 폴리실록산 성분을 사용하면, 가요셩, 내후성 및 내화학약품성이 떨어지는 조성물이 형성될 수 있다. 특히 바람직한 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 폴리실록산을 약 30 중량% 포함한다.Preferred epoxy modified polysiloxane compositions comprise 10 to 80% by weight of polysiloxane. When the polysiloxane component is used in an amount outside this range, a composition having poor flexibility, weather resistance, and chemical resistance may be formed. Particularly preferred epoxy modified polysiloxane compositions comprise about 30% by weight of polysiloxane.

기제 성분은 에폭시 수지와 폴리실록산의 블랜드를 포함한다. 본 발명에 따른 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 형성하는 데 유용한 에폭시 수지는, 파라핀계 탄화수소 사슬(예, 부탄디올로부터 유도된 디에폭시) 또는 폴리에테르 사슬의 말단에 에폭시기를 부착하여(예, α-ω-디에폭시 폴리프로필렌 글리콜) 제조할 수 있다. 상기 반응에 적절한 더욱 색다른(exotic) 디에폭시 수지의 비제한적인 예로는 비닐시클로 헥센 디옥시드, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥산모노카르복실레이트, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)-8,9-에폭시-2,4-디옥사스피로-[5.5]운데칸, 비스(2,3-에폭시시클로펜틸)에테르, 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실)아디페이트 및 레조르시놀 디글리시딜 에테르 등이 있다. 기타 적절한 에폭시 수지는 분자당 2 이상의 에폭시 작용기를 포함할 수 있으며, 예로는 에폭시드화된 대두유, 노볼락 타입의 페놀계 수지의 폴리글리시딜 에테르, p-아미노페놀트리글리시딜 에테르 또는 1,1,2,2-테트라(p-히드록시페닐)에탄 테트라글리시딜 에테르 등이 있다. 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 형성하는 데 유용한 에폭시 수지의 또 다른 종류는, 알칼리의 존재 하에 폴리페닐과 에피할로히드린(예, 에피클로로히드린 또는 에피브로모히드린)을 반응시켜 얻은 에폭시 폴리에테르를 포함한다. 적절한 폴리페놀은 레조르시놀, 카테콜, 히드로퀴논, 비스(4-히드록시페닐)-2,2-프로판, 즉 비스페놀 A; 비스(4-히드록시페닐)-1,1-이소부탄, 4,4-디히드록시벤조페논; 비스(4-히드록시페닐-1,1-에탄; 비스(2-히드록시페닐)-메탄; 비스(4-히드록시페닐)-메탄, 즉 비스페놀 F, 및 1,5-히드록시나프탈렌 등이 있다. 매우 범용되는 폴리에폭시는 폴리페놀의 폴리글리시딜 에테르, 예컨대 비스페놀 A이다. 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 형성하는 데 적합한 에폭시 수지의 또 다른 종류는 비스페놀 A를 주 성분으로 하는 수소첨가된 에폭시 수지, 예컨대 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠의 Eponex 1510을 포함한다. 적절한 에폭시 수지의 다른 예는 다가 알콜의 폴리글리시딜 에테르이다. 이들 화합물은, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,2,6-헥산-트리올, 글리세롤, 트리메틸올프로판 및 비스(4-히드록시시클로헥실)-2,2-프로판으로부터 유도할 수 있다. 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 형성하는 데 유용한 적절한 에폭시 화합물의 상세한 목록은 문헌[A.M. Paquin, "Epoxidverbindungen und Harze" (Epoxide Compounds and Resins), Springer Verlag, Berlin 1958, Chapter IV and H. Lee and K. Neville, "Handbook of Epoxy Resins" MC Graw Hill Book Company, New York 1982 Reissue, as well as C. A. May, "Epoxy Resins-Chemistry and Technology", Marcel Dekker, Inc. New York and Basle, 1988]에 개시되어 있다. Base components include blends of epoxy resins and polysiloxanes. Epoxy resins useful for forming epoxy modified polysiloxane compositions according to the present invention may be prepared by attaching an epoxy group at the end of a paraffinic hydrocarbon chain (e.g., diepoxy derived from butanediol) or polyether chain (e.g., α-ω-di Epoxy polypropylene glycol). Non-limiting examples of more exotic diepoxy resins suitable for the reaction include vinylcyclo hexene dioxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane monocarboxylate, 3- (3,4 -Epoxycyclohexyl) -8,9-epoxy-2,4-dioxaspiro- [5.5] undecane, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclo Hexyl) adipate and resorcinol diglycidyl ether. Other suitable epoxy resins may include two or more epoxy functional groups per molecule, such as epoxidized soybean oil, polyglycidyl ethers of phenolic resins of the novolac type, p-aminophenoltriglycidyl ether or 1,1 , 2,2-tetra (p-hydroxyphenyl) ethane tetraglycidyl ether and the like. Another class of epoxy resins useful for forming epoxy modified polysiloxane compositions is epoxy polyethers obtained by reacting polyphenyls with epihalohydrin (e.g. epichlorohydrin or epibromohydrin) in the presence of an alkali. Include. Suitable polyphenols include resorcinol, catechol, hydroquinone, bis (4-hydroxyphenyl) -2,2-propane, ie bisphenol A; Bis (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, 4,4-dihydroxybenzophenone; Bis (4-hydroxyphenyl-1,1-ethane; bis (2-hydroxyphenyl) -methane; bis (4-hydroxyphenyl) -methane, ie bisphenol F, 1,5-hydroxynaphthalene and the like A very common polyepoxy is polyglycidyl ether of polyphenols such as bisphenol A. Another class of epoxy resins suitable for forming epoxy modified polysiloxane compositions is hydrogenated epoxy resins based on bisphenol A as a main component. For example, Eponex 1510 from Resolution Performance Products Another example of a suitable epoxy resin is polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols These compounds are ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol Derived from 1,4-butylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2,6-hexane-triol, glycerol, trimethylolpropane and bis (4-hydroxycyclohexyl) -2,2-propane Epoxy modified A detailed list of suitable epoxy compounds useful for forming polysiloxane compositions can be found in AM Paquin, "Epoxidverbindungen und Harze" (Epoxide Compounds and Resins), Springer Verlag, Berlin 1958, Chapter IV and H. Lee and K. Neville, "Handbook of Epoxy Resins "MC Graw Hill Book Company, New York 1982 Reissue, as well as CA May," Epoxy Resins-Chemistry and Technology ", Marcel Dekker, Inc. New York and Basle, 1988.

더욱 구체적으로, 상기 에폭시 변성 폴리실록산 조성물용으로 적합한 에폭시 수지는 분자당 1,2-에폭시기를 하나 이상 포함하는 비방향족 에폭시 수지이다. 바람직한 비방향족 에폭시 수지는 분자당 2개의 1,2-에폭시기를 포함한다. 에폭시 수지는 고체형보다는 액체형인 것이 바람직하고, 약 100∼5,000 범위의 에폭시 당량을 갖고, 작용가가 2 이상이다. 또 다른 구체예에서, 상기 에폭시-폴리실록산 조성물용으로 적합한 에폭시 수지는 비방향족 수소첨가된 에폭시 수지이다.More specifically, the epoxy resin suitable for the epoxy modified polysiloxane composition is a non-aromatic epoxy resin containing at least one 1,2-epoxy group per molecule. Preferred non-aromatic epoxy resins comprise two 1,2-epoxy groups per molecule. The epoxy resin is preferably liquid rather than solid, has an epoxy equivalent in the range of about 100 to 5,000, and has a functionality of at least two. In another embodiment, the epoxy resin suitable for the epoxy-polysiloxane composition is a non-aromatic hydrogenated epoxy resin.

적절한 에폭시 수지의 비제한적인 예로는 시클로헥산 디메탄올의 비방향족 디글리시딜 에테르, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 수소첨가된 비스페놀 A 디글리시딜 에테르(DGEBA) 타입의 에폭시 수지, 예컨대 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠의 Heloxy 107, Eponex 1510 및 1513; CVC 스페셜티 케미칼즈의 Erisys GE-22, Epalloy 5000 및 5001; UPPC GmbH의 Polypox R11; 토토 가세이의 Epo Tohto ST-1000 및 ST-3000; 에어 프로덕츠의 Epodil 757; 반티코의 Araldite DY-C, DY-0397 및 DY-T 등이 있다.Non-limiting examples of suitable epoxy resins include non-aromatic diglycidyl ethers of cyclohexane dimethanol, bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA) type epoxy resins such as resolution Heloxy 107, Eponex 1510 and 1513 from Performance Products; Erisys GE-22, Epalloy 5000 and 5001 from CVC Specialty Chemicals; Polypox R11 from UPPC GmbH; Epo Tohto ST-1000 and ST-3000 by Toto Kasei; Epodil 757 from Air Products; Vantico's Araldite DY-C, DY-0397 and DY-T.

기타 적절한 비방향족 에폭시 수지로는 다우 케미칼의 DER 732 및 736; 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠의 Heloxy 67, 68, 48, 84, 505 및 71; CVC 스페셜티 케미칼스의 Erisys GE-20, GE-21, GE-23, GE-30, GE-31 및 GE-60; UPPC GmbH의 Polypox R3, R14, R18, R19, R20 및 R21; 지방족 에폭시 수지, 예컨대 반티코의 Araldite DY-T 및 DY-0397; 유니온 카비드의 ERL4221; 레이콜드 케미칼스의 Aroflint 607 및 비스페놀 F 디글리시딜 에테르 타입 에폭시 수지, 예컨대 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠의 Epikote 862 및 수소첨가된 비스페놀 F 디글리시딜 에테르 타입 에폭시 수지, 예컨대 루트거 베이크라이트의 Rutapox VE4261/R 등이 있다.Other suitable non-aromatic epoxy resins include DER 732 and 736 from Dow Chemical; Heloxy 67, 68, 48, 84, 505 and 71 from Resolution Performance Products; Erisys GE-20, GE-21, GE-23, GE-30, GE-31 and GE-60 from CVC Specialty Chemicals; Polypox R3, R14, R18, R19, R20 and R21 from UPPC GmbH; Aliphatic epoxy resins such as Araldite DY-T and DY-0397 from Vantico; Union Carbide's ERL4221; Aroflint 607 and bisphenol F diglycidyl ether type epoxy resins from Recold Chemicals, such as Epikote 862 and hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether type epoxy resins from Resolution Performance Products, such as Rutapox VE4261 / from Rutger Bakelite R and the like.

바람직한 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 에폭시 수지를 10∼50 중량% 포함한다. 조성물이 에폭시 수지를 약 10 중량% 미만으로 포함하는 경우, 코팅의 내화학약품성이 저하된다. 조성물이 에폭시 수지를 약 50 중량% 넘게 포함하는 경우, 코팅의 내후성이 손상될 수 있다. 특히 바람직한 조성물은 에폭시 수지를 약 20 중량% 포함한다.Preferred epoxy modified polysiloxane compositions comprise 10 to 50% by weight of epoxy resin. If the composition comprises less than about 10 weight percent epoxy resin, the chemical resistance of the coating is reduced. If the composition comprises more than about 50 weight percent epoxy resin, the weather resistance of the coating may be impaired. Particularly preferred compositions comprise about 20% by weight epoxy resin.

구체예에서, 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 폴리실록산/에폭시 수지를 15/85∼90/10 중량%, 바람직하게는 40/60∼70/30 중량%의 비율로 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 상기 조성물은 폴리실록산/에폭시 수지를 58/42 중량%의 비율로 포함할 수 있다.In an embodiment, the epoxy modified polysiloxane composition may comprise a polysiloxane / epoxy resin in a ratio of 15/85 to 90/10 weight percent, preferably 40/60 to 70/30 weight percent. In another embodiment, the composition may comprise polysiloxane / epoxy resin in a ratio of 58/42% by weight.

상기 조성물에 적절한 아미노-경화제의 예로는 1염기성 또는 다염기성 산을 주 성분으로 하는 지방족, 지환족 아민, 방향족, 방향지방족 아민, 이미다졸린기 함유 폴리아미노아미드, 및 이의 부가반응 생성물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 화합물은 일반 기술 수준에 속하는 것으로서, 특히 문헌[Lee & Neville, "Handbook of Epoxy Resins", MC Graw Hill Book Company, 1987, chapter 6-1 to 10-19]에 개시되어 있다. 더욱 구체적으로, 조성물에 첨가할 수 있는 유용한 아미노-경화제는, 각 경우에 지방족 탄소 원자에 결합되어 있는 2 이상의 1차 아미노기를 보유한다는 점에서 구별되는 폴리아민을 포함한다. 아미노-경화제는 2차 또는 3차 아미노기를 포함할 수 있다. 적절한 폴리아민은 폴리아미노아미드(지방족 디아민 및 지방족 또는 방향족 디카르복실산 유래) 및 폴리이미노알킬렌-디아민 및 폴리옥시에틸렌-폴리아민, 폴리옥시프로필렌-폴리아민과 혼합형 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌-폴리아민, 또는 아민 부가반응 생성물, 예컨대 아민-에폭시 수지 부가반응 생성물을 포함한다. 상기 아민은 탄소 원자를 2∼40개 포함할 수 있다. 예를 들어, 아민은 알킬렌기 중 탄소 원자가 2∼4개인 폴리옥시알킬렌-폴리아민 및 폴리이미노알킬렌-폴리아민으로부터 선택할 수 있으며, 수 평균 중합도가 2∼100이다. 아민의 다른 예는 직쇄, 분지쇄 또는 환형의 C2-40 지방족 1차 디아미노알칸일 수 있다. 또한, 상기 아민은 1차 아미노기를 2개 이상 갖는 방향지방족 아민일 수 있으며, 1차 아미노기 각각은 지방족 탄소 원자에 결합되어 있다.Examples of suitable amino-curing agents for the composition include aliphatic, cycloaliphatic amines, aromatics, aromatic aliphatic amines, imidazoline group-containing polyaminoamides, and addition products thereof, including monobasic or polybasic acids as main components. It is not limited to this. These compounds belong to the general technical level and are particularly disclosed in Lee & Neville, "Handbook of Epoxy Resins", MC Graw Hill Book Company, 1987, chapter 6-1 to 10-19. More specifically, useful amino-curing agents that can be added to the composition include polyamines that are distinguished in that they each have at least two primary amino groups bonded to aliphatic carbon atoms. The amino-curing agent may comprise secondary or tertiary amino groups. Suitable polyamines include polyaminoamides (from aliphatic diamines and aliphatic or aromatic dicarboxylic acids) and polyiminoalkylene-diamines and polyoxyethylene-polyamines, polyoxyethylene / polyoxypropylene-polyamines mixed with polyoxypropylene-polyamines, Or amine addition products, such as amine-epoxy resin addition products. The amine may contain 2 to 40 carbon atoms. For example, the amine can be selected from polyoxyalkylene-polyamines and polyiminoalkylene-polyamines having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene group, and have a number average degree of polymerization of 2 to 100. Other examples of amines may be straight chain, branched or cyclic C 2-40 aliphatic primary diaminoalkanes. In addition, the amine may be an aliphatic amine having two or more primary amino groups, each of which is bonded to an aliphatic carbon atom.

바람직한 아미노 경화제는 폴리아민이다. 더욱 구체적으로, 상기 폴리아민은 폴리옥시알킬렌아민 경화제일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 폴리옥시알킬렌 폴리아민 경화제의 예는 하기 화학식 2로 표시된다.Preferred amino curing agents are polyamines. More specifically, the polyamine may be a polyoxyalkylene amine curing agent. More preferably, examples of the polyoxyalkylene polyamine curing agent are represented by the following formula (2).

상기 식에서, Q는 활성 수소 함유 다가 화합물의 잔기이고; 각 R5는 독립적으로 수소 또는 알킬이며; x는 1 이상이고; y는 2 이상이지만, 단 x에 대한 평균 값은 저 분자량 폴리옥시알킬렌 폴리아민이 사용되는 경우 10 미만이다.Wherein Q is a residue of an active hydrogen-containing polyvalent compound; Each R 5 is independently hydrogen or alkyl; x is at least 1; y is at least 2, but the average value for x is less than 10 when low molecular weight polyoxyalkylene polyamines are used.

상기 화학식에서 변수는 하기의 의미를 갖는다: Q는 개시제로서 사용된 활성 수소-함유 다가 화합물의 잔기이다. Q의 원자가는 y로 나타내어지며, 이 때 y는 2 이상, 바람직하게는 2∼8, 가장 바람직하게는 2∼3이다. 각 R5는 독립적으로 수소 또는 알킬, 예컨대 메틸 또는 에틸이다. R5 기는 바람직하게는 수소 및/또는 메틸(혼합물 포함)이다. 아민기당 옥시알킬렌 반복 단위의 평균 수는 x로 제시되며, 1 이상이고, 바람직하게는 1∼100, 가장 바람직하게는 1.5∼7이다. 바람직하게는 Q는 잔기 알킬, 알케닐, 알키닐, 가장 바람직하게는 C1-18 알킬이다.Variables in the above formulas have the following meanings: Q is the residue of the active hydrogen-containing polyvalent compound used as initiator. The valence of Q is represented by y, where y is 2 or more, preferably 2 to 8, most preferably 2 to 3. Each R 5 is independently hydrogen or alkyl, such as methyl or ethyl. The R 5 group is preferably hydrogen and / or methyl (including mixtures). The average number of oxyalkylene repeat units per amine group is given by x and is at least 1, preferably 1 to 100, most preferably 1.5 to 7. Preferably Q is residue alkyl, alkenyl, alkynyl, most preferably C 1-18 alkyl.

통상적인 옥시알킬렌 반복 단위는 옥시에틸렌, 옥시프로필렌, 옥시부틸렌 등(이의 혼합물 포함)을 포함한다. 2 이상의 옥시알킬렌이 사용되는 경우, 이들은 임의의 형태, 예컨대 랜덤하게 또는 블록 형태로 존재할 수 있다. Typical oxyalkylene repeat units include oxyethylene, oxypropylene, oxybutylene, and the like, including mixtures thereof. If two or more oxyalkylenes are used, they may be present in any form, such as randomly or in block form.

적절한 폴리옥시알킬렌 폴리아민의 예는 폴리옥시알킬렌트리아민 및 폴리옥시알킬렌디아민이다. 적절한 폴리옥시알킬렌폴리아민의 예는 폴리옥시프로필렌트리아민 및 폴리옥시프로필렌디아민이다. 폴리옥시알킬렌 폴리아민의 비제한적인 예로는 HUNTSMAN의 JEFFAMINE(등록상표) 폴리옥시알킬렌 아민, 예컨대 디아민 D-230, D-400, D-2000 및 D-4000, 트리아민 T-403, T-3000 및 T-5000 등이 있다. 바람직한 구체예에 따라서, 폴리옥시알킬렌 폴리아민은 JEFFAMINE(등록상표) T-403 (Huntsman) 또는 JEFFAMINE(등록상표) D230이다.Examples of suitable polyoxyalkylene polyamines are polyoxyalkylenetriamines and polyoxyalkylenediamines. Examples of suitable polyoxyalkylenepolyamines are polyoxypropylenetriamine and polyoxypropylenediamine. Non-limiting examples of polyoxyalkylene polyamines include JEFFAMINE® polyoxyalkylene amines from HUNTSMAN, such as diamines D-230, D-400, D-2000 and D-4000, triamine T-403, T- 3000 and T-5000. According to a preferred embodiment, the polyoxyalkylene polyamine is JEFFAMINE® T-403 (Huntsman) or JEFFAMINE® D230.

몇몇 적절한 폴리옥시알킬렌 폴리아민과 그의 제조 방법은 참고 인용한 미국 특허 5,391,826호 및 4,766,245호에 개시되어 있다.Some suitable polyoxyalkylene polyamines and methods for their preparation are disclosed in US Pat. Nos. 5,391,826 and 4,766,245, which are incorporated by reference.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 제조하는 데 있어서, 수지 성분에 대한 경화제 성분의 비율은, 경화제가 일반적인 종류의 아민 또는 화학식 2의 화합물, 또는 이의 임의의 조합으로부터 선택되는 지 여부에 관련없이 다양할 수 있다. 일반적으로, 1 에폭시 당량당 적어도 약 0.5∼1.5 아민 당량을 제공하는 데 충분한 경화제로 에폭시 수지 성분을 경화시킨다. In preparing the epoxy modified polysiloxane composition of the present invention, the ratio of the curing agent component to the resin component may vary regardless of whether the curing agent is selected from a general kind of amine or a compound of formula (2), or any combination thereof. Can be. Generally, the epoxy resin component is cured with a curing agent sufficient to provide at least about 0.5 to 1.5 amine equivalents per epoxy equivalent.

또 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 에폭시-작용성 실란을 포함할 수 있다. 상기 에폭시-작용성 실란은 촉진제로서 유용하다. 그러한 적절한 에폭시 작용성 실란의 비제한적인 예로는 글리시독시메틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리히드록시실란, 3-글리시독시프로필디메틸히드록시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필디메톡시메틸실란, 3-글리시독시프로필디메틸메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리부톡시실란, 1,3-비스(글리시독시프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(글리시독시프로필)테트라메톡시디실록산, 1,3-비스(글리시독시프로필)-1,3-디메틸-1,3-디메톡시디실록산, 2,3-에폭시프로필트리메톡시실란, 3,4-에폭시부틸트리메톡시실란, 6,7-에폭시헵틸트리메톡시실란, 9,10-에폭시데실트리메톡시실란, 1,3-비스(2,3-에폭시프로필)테트라메톡시디실록산, 1,3-비스(6,7-에폭시헵틸)테트라메톡시디실록산, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등이 있다.In another embodiment, the epoxy modified polysiloxane composition according to the present invention may comprise an epoxy-functional silane. The epoxy-functional silane is useful as an accelerator. Non-limiting examples of such suitable epoxy functional silanes are glycidoxymethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrihydroxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylhydroxysilane, 3-glycidoxypropyltri Methoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethoxymethylsilane, 3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane, 3-glycidoxypropyltributoxysilane, 1, 3-bis (glycidoxypropyl) tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (glycidoxypropyl) tetramethoxydisiloxane, 1,3-bis (glycidoxypropyl) -1,3-dimethyl-1, 3-dimethoxydisiloxane, 2,3-epoxypropyltrimethoxysilane, 3,4-epoxybutyltrimethoxysilane, 6,7-epoxyheptyltrimethoxysilane, 9,10-epoxydecyltrimethoxysilane , 1,3-bis (2,3-epoxypropyl) tetramethoxydisiloxane, 1,3-bis (6,7-epoxyheptyl) tetramethoxydisiloxane, 2- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물에 레올로지 변형제, 가소제, 틱소트로픽제, 접착 촉진제, 소포제 및 용매 등과 같은 기타 성분을 더 포함시켜 사용자가 원하는 목적하는 성질을 실현할 수 있다. The epoxy-modified polysiloxane composition of the present invention may further include other components such as rheology modifiers, plasticizers, thixotropic agents, adhesion promoters, antifoaming agents, and solvents and the like to achieve desired properties desired by the user.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 통상적인 에어, 에어리스, 에어-어시스트형 에어리스 및 정전기 스프레이 장치, 브로쉬 또는 롤러를 사용하여 도포하기 위해 배합된다. 이 조성물을, 강철, 아연도금 강철, 알루미늄, 콘크리트 및 기타 기재를 약 50∼약 500 ㎛의 건조막 두께로 피복하기 위한 보호성 코팅으로서 사용하고자 한다.The epoxy modified polysiloxane compositions of the present invention are formulated for application using conventional air, airless, air-assisted airless and electrostatic spraying devices, brushes or rollers. This composition is intended to be used as a protective coating for coating steel, galvanized steel, aluminum, concrete and other substrates with a dry film thickness of about 50 to about 500 μm.

적절한 안료는 유기 및 무기 안료로부터 선택할 수 있으며, 이산화티탄, 카본 블랙, 흑색 물감(lampblack), 산화아연, 천연 및 합성 적색, 황색, 갈색 및 흑색 산화철, 톨루이딘 및 벤지딘 옐로우, 프탈로시아닌 블루 및 그린, 카바졸 바이올렛과, 증점 안료, 예컨대 분쇄 및 결정질 실리카, 황산바륨, 규산마그네슘, 규산칼슘, 운모, 운모 함유 산화철, 탄산칼슘, 아연 분말, 알루미늄 및 규산알루미늄, 석고, 장석 등이 있다. 조성물을 형성하는 데 사용되는 안료의 양은, 특정 조성물의 용도에 따라 달라지며, 투명한 조성물을 원하는 경우에는 첨가하지 않을 수 있다. 바람직한 에폭시-폴리실록산 조성물은 미립자 크기의 안료 및/또는 충전제를 최대 약 50 중량% 포함할 수 있다. 구체적인 최종 용도에 따라서, 바람직한 코팅 조성물은 미립자 크기 충전제 및/또는 안료를 약 25 중량% 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 유기 및 무기 안료를 포함하는 군에서 선택된 상기 안료 또는 충전제 물질은 미립자 크기를 가지며, 이 때 안료의 90 중량% 이상은 입자 크기가 40 미크론보다 작다. Suitable pigments can be selected from organic and inorganic pigments and include titanium dioxide, carbon black, lampblack, zinc oxide, natural and synthetic red, yellow, brown and black iron oxide, toluidine and benzidine yellow, phthalocyanine blue and green, carba Sol violets and thickening pigments such as ground and crystalline silica, barium sulfate, magnesium silicate, calcium silicate, mica, mica-containing iron oxide, calcium carbonate, zinc powder, aluminum and aluminum silicate, gypsum, feldspar and the like. The amount of pigment used to form the composition depends on the use of the particular composition and may not be added if a clear composition is desired. Preferred epoxy-polysiloxane compositions may comprise up to about 50% by weight of particulate and pigments and / or fillers. Depending on the specific end use, the preferred coating composition may comprise about 25% by weight particulate size filler and / or pigment. More specifically, the pigment or filler material selected from the group comprising organic and inorganic pigments has a particulate size, wherein at least 90% by weight of the pigment has a particle size of less than 40 microns.

통상적으로 안료 및/또는 충전제 성분을 수지 성분의 에폭시 수지 부분에 첨가하고, 고속 용해·혼합기를 이용하여 적어도 50 ㎛의 분말 미세도로 분산시키거나, 또는 대안적으로 동일한 분말 미세도로 볼 밀링 또는 샌드 밀링한다. 미립자 크기의 안료 또는 충전제를 선택하고 약 50 ㎛ 분말로 분산 또는 밀링시키면, 통상적인 에어, 에어-어시스트형 에어리스, 에어리스 및 정전기적 분무 장치로 혼합된 수지 및 경화 성분을 분무화하여, 도포 후에 평활하고 균일한 표면 외관이 제공된다.Typically the pigment and / or filler component is added to the epoxy resin portion of the resin component and dispersed using a high speed dissolution / mixer to a powder fineness of at least 50 μm, or alternatively ball milling or sand milling to the same powder fineness do. Selecting a pigment or filler of particulate size and dispersing or milling it into a powder of about 50 μm, atomizes the mixed resin and cured components with conventional air, air-assisted airless, airless and electrostatic spraying devices, and smoothes them after application. And a uniform surface appearance is provided.

경화 과정에서 물의 존재는 본 발명의 중요한 요건이며, 물은 폴리실록산의 가수분해와 형성된 실라놀의 후속 축합을 일으키는 데 충분한 양으로 존재해야 한다. 물의 공급원은 주로 대기 수분과 안료 또는 충전제 물질 상에 흡착된 수분이다. 또한, 아미노 경화제는 추가량의 물을 포함하거나 유인할 수 있다. 추가의 물을 첨가하여, 건조한 환경 중에서의 코팅 조성물의 사용과 같이, 주변 조건에 따라 경화를 촉진할 수 있다. 바람직한 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 가수분해를 촉진하기 위해서 화학양론량 이하의 물을 포함한다. The presence of water in the curing process is an important requirement of the present invention and the water must be present in an amount sufficient to cause hydrolysis of the polysiloxane and subsequent condensation of the formed silanol. The source of water is mainly atmospheric moisture and moisture adsorbed onto the pigment or filler material. In addition, the amino curing agent may include or attract an additional amount of water. Additional water may be added to promote curing depending on ambient conditions, such as the use of coating compositions in a dry environment. Preferred epoxy modified polysiloxane compositions contain up to stoichiometric amounts of water to promote hydrolysis.

필요에 따라, 에폭시 수지 또는 아미노 경화제에 물을 첨가할 수 있다. 다른 물 공급원은 에폭시 수지, 아미노 경화제, 희석 용매 또는 기타 성분 중에 존재하는 미량의 물을 포함할 수 있다. 그 공급원과 무관하게, 사용되는 물의 총량은 가수분해 반응을 촉진하는 데 필요한 화학양론량이어야 한다. 화학양론량을 초과하는 물은 바람직하지 않은데, 그 이유는 과량의 물이 마지막으로 경화된 조성물 생성물의 표면 광택을 저하시키는 작용을 하기 때문이다.If necessary, water may be added to the epoxy resin or the amino curing agent. Other water sources may include traces of water present in epoxy resins, amino curing agents, diluent solvents, or other components. Regardless of its source, the total amount of water used should be the stoichiometric amount required to promote the hydrolysis reaction. Water above the stoichiometric amount is undesirable because excess water acts to reduce the surface gloss of the last cured composition product.

약 5 중량% 이하의 촉매를 수지 성분에 첨가하거나, 또는 완전히 별도의 성분으로서 첨가하여 본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물의 건조 및 경화를 촉진할 수 있다. 유용한 촉매는 도료 산업에 공지된 금속 건조제, 예컨대 아연, 망간, 지르코늄, 티탄, 코발트, 철, 납 및 주석 함유 건조제이다. 적절한 촉매는 하기 화학식 3의 유기주석 촉매를 포함한다. Up to about 5% by weight of catalyst may be added to the resin component, or as a completely separate component, to promote drying and curing of the epoxy modified polysiloxane composition of the present invention. Useful catalysts are metal desiccants known in the paint industry such as zinc, manganese, zirconium, titanium, cobalt, iron, lead and tin containing desiccants. Suitable catalysts include organotin catalysts of formula (3).

상기 식에서, R6 및 R7은 각각 독립적으로 탄소 원자 수가 11개 이하인 알킬, 아릴 및 알콕시 라디칼을 포함하는 군에서 선택되고, R8 및 R9는 각각 독립적으로 R6 및 R7과 동일한 기로부터 선택되거나 또는 할로겐, 황 또는 산소와 같은 무기 원자를 포함하는 군으로부터 선택된다. 디부틸 주석 디라우레이트, 디부틸 주석 디아세테이트, 오르가노티타네이트, 아세트산나트륨 및 지방족 2차 또는 3차 폴리아민, 예컨대 프로필아민, 에틸아미노 에탄올, 트리에탄올아민, 트리에틸아민 및 메틸 디에탄올 아민을 단독으로 또는 병행하여 사용하여 폴리실록산의 가수분해성 중축합을 촉진할 수 있다. 바람직한 촉매는 디부틸 주석 디라우레이트이다.Wherein R 6 and R 7 are each independently selected from the group comprising alkyl, aryl and alkoxy radicals having up to 11 carbon atoms, and R 8 and R 9 are each independently from the same group as R 6 and R 7 Or from the group comprising inorganic atoms such as halogen, sulfur or oxygen. Dibutyl tin dilaurate, dibutyl tin diacetate, organotitanate, sodium acetate and aliphatic secondary or tertiary polyamines such as propylamine, ethylamino ethanol, triethanolamine, triethylamine and methyl diethanol amine alone Or in combination with each other to promote hydrolytic polycondensation of polysiloxanes. Preferred catalyst is dibutyl tin dilaurate.

기타 적절한 촉매로는 유기산, 무기산, 유기 설폰산, 황산의 에스테르 및 초강산 등의 산이 있다. 유기산으로는 아세트산, 포름산 등이 있다. 무기 산으로는 황산, 염산, 과염소산, 질산, 인산 등이 있다. 유기 설폰산으로는 방향족 및 지방족 설폰산 등이 있다. 시판되는 대표적인 설폰산으로는 메탄설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 벤젠설폰산, 도데실벤젠설폰산, 도데실디페닐옥시드 설폰산, 5-메틸-1-나프틸렌설폰산 및 p-톨루엔설폰산, 설폰화된 폴리스티렌, 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로부터 유도된 설포네이트 등이 있다. 촉매로서 적절한 초강산은 문헌[G. A. Olah, G. K. S. Prakash, and J. Sommer, Superacids, John Wiley & Sons: New York, 1985]에 개시되어 있다. 유용한 초강산으로는 과염소산, 플루오로황산, 트리플루오로메탄설폰산 및 퍼플루오로알킬설폰산 등이 있다. SbF5, TaF5, NbF5 , PF5, 및 BF3와 같은 루이스 초강산을 포함한다. 또한 초강산은 SbF5, TaF 5, NbF5, PF5, 및 BF3와 같은 플루오르화된 루이스산과 함께 플루오르화수소를 포함한다. 또, 초강산은 황산, 플루오로황산, 트리플루오로메탄설폰산 및 펴플루오로알킬설폰산과 같은 산소화된 브뢴스테드 산을, SbF5, TaF5, NbF5, PF5, 및 BF3와 같은 루이스산과 함께 포함한다.Other suitable catalysts include acids such as organic acids, inorganic acids, organic sulfonic acids, esters of sulfuric acid and super acids. Organic acids include acetic acid and formic acid. Inorganic acids include sulfuric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, nitric acid, phosphoric acid, and the like. Organic sulfonic acids include aromatic and aliphatic sulfonic acids. Typical sulfonic acids on the market include methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, dodecyldiphenyloxide sulfonic acid, 5-methyl-1-naphthylenesulfonic acid and p-toluene Sulfonic acids, sulfonated polystyrenes, and sulfonates derived from polytetrafluoroethylene. Superacids suitable as catalysts are disclosed in GA Olah, GKS Prakash, and J. Sommer, Superacids, John Wiley & Sons: New York, 1985. Useful superacids include perchloric acid, fluorosulfuric acid, trifluoromethanesulfonic acid and perfluoroalkylsulfonic acid. Lewis superacids such as SbF 5 , TaF 5 , NbF 5 , PF 5 , and BF 3 . Superacids also include hydrogen fluoride with fluorinated Lewis acids such as SbF 5 , TaF 5 , NbF 5 , PF 5 , and BF 3 . Superacids also contain oxygenated Bronsted acids such as sulfuric acid, fluorosulfuric acid, trifluoromethanesulfonic acid, and broad fluoroalkylsulfonic acid, such as SbF 5 , TaF 5 , NbF 5 , PF 5 , and BF 3. Contains with Lewis acid.

적절한 촉매의 다른 예로는 다가 금속 이온의 질산염, 예컨대 질산칼슘, 질산마그네슘, 질산알루미늄, 질산아연 또는 질산스트론튬 등이 있다.Other examples of suitable catalysts include nitrates of polyvalent metal ions such as calcium nitrate, magnesium nitrate, aluminum nitrate, zinc nitrate or strontium nitrate.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 일반적으로 점도가 낮고, 용매를 첨가하지 않고 스프레이 도포 가능하다. 그러나, 정전기적 스프레이 장치를 이용한 분무화 및 도포를 개선시키거나, 또는 브러쉬, 롤러 또는 표준 에어 및 에어리스 스프레이 장치를 사용하여 도포하는 경우 흐름성, 균염성 및 외관을 개선하기 위해 유기 용매를 첨가할 수 있다. 이러한 목적으로 유용한 예시적 용매는 방향족 탄화수소, 에스테르, 에테르, 알콜, 케톤, 글리콜 에테르 등이 있다. 본 발명의 조성물에 첨가된 용매의 양은 바람직하게는 1 ℓ당 250 g 미만이고, 더욱 바람직하게는 1ℓ당 약 120 g 미만이다.The epoxy modified polysiloxane composition of this invention is low in viscosity generally, and can be spray-coated without adding a solvent. However, organic solvents may be added to improve atomization and application using electrostatic spray devices, or to improve flow, leveling and appearance when applied using brushes, rollers or standard air and airless spray devices. Can be. Exemplary solvents useful for this purpose include aromatic hydrocarbons, esters, ethers, alcohols, ketones, glycol ethers and the like. The amount of solvent added to the composition of the present invention is preferably less than 250 g per liter, more preferably less than about 120 g per liter.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 또한 레올로지 변형제, 가소제, 소포제, 틱소트로픽제, 안료 습윤화제, 접착 촉진제, 침강방지제, 희석제, UV 광 안정화제, 에어 방출제 및 분산 조제 등을 포함할 수 있다. 바람직한 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 그러한 변형제 및 제제를 약 10 중량% 이하로 포함할 수 있다.The epoxy modified polysiloxane compositions of the present invention may also include rheology modifiers, plasticizers, antifoams, thixotropic agents, pigment wetting agents, adhesion promoters, antisettling agents, diluents, UV light stabilizers, air release agents and dispersing aids, and the like. have. Preferred epoxy modified polysiloxane compositions can include up to about 10% by weight of such modifiers and agents.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 방수 용기 중에 2-포장체 시스템으로서 공급될 수 있다. 하나의 포장체에는 에폭시 수지, 폴리실록산, 임의의 안료 및/또는 충전제 성분과, 필요에 따라 선택적으로 촉매, 첨가제 및 용매가 포함되어 있다. 제2 포장체에는 폴리아민 및/또는 폴리아민의 부가반응 생성물과, 선택적으로 촉매, 용매 및 첨가제가 포함되어 있다.The epoxy modified polysiloxane composition of the present invention can be supplied as a two-package system in a waterproof container. One package contains an epoxy resin, polysiloxane, optional pigment and / or filler components, and optionally a catalyst, additives, and solvent, as desired. The second package contains the addition reaction product of polyamines and / or polyamines and optionally catalysts, solvents and additives.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 도포하고, 약 -10∼50℃ 범위의 상온 조건에서 완전히 경화시킬 수 있다. 0℃ 이하의 온도에서의 물의 부재는 경화 속도와 코팅의 최종 성질들에 지대한 영향을 미친다. 그러나, 추가 가열하여 본 발명의 조성물을 경화시킬 수 있다. The epoxy modified polysiloxane composition of the present invention may be applied and completely cured at room temperature conditions in the range of about −10 to 50 ° C. The absence of water at temperatures below 0 ° C. has a profound effect on the rate of cure and the final properties of the coating. However, additional heating may cure the composition of the present invention.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 에폭시 변성 폴리실록산 조성물의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 화학식 1의 폴리실록산을; 분자당 1,2-에폭시기를 하나 이상 갖고 에폭시 당량이 100∼약 5,000인 에폭시 수지; 활성 수소, 바람직하게는 2 이상의 활성 수소를 갖는 아미노 경화제 성분 충분량, 선택적으로, 유기주석 촉매와 같은 촉매; 상온에서 완전히 경화되고 가교된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물을 형성하기 위해 가수분해 및 중축합 반응을 촉진하는 물 충분량과 혼합하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 아미노 경화제는 1 에폭시 당량당 0.5∼1.5 아민 당량의 범위로 제공된다. 구체예에 따라서, 상기 폴리실록산은 분자량 범위가 약 400∼10,000인 알콕시- 및 실라놀-작용성 폴리실록산을 포함하는 군에서 선택된다. In addition, the present invention relates to a method for producing an epoxy-modified polysiloxane composition according to the present invention, the polysiloxane of Formula 1; Epoxy resins having at least one 1,2-epoxy group per molecule and having an epoxy equivalent of from 100 to about 5,000; Sufficient amount of amino curing agent component with active hydrogen, preferably two or more active hydrogens, optionally a catalyst such as an organotin catalyst; Mixing with a sufficient amount of water to promote hydrolysis and polycondensation reactions to form a fully cured and crosslinked epoxy modified polysiloxane polymer composition at room temperature. Preferably, the amino curing agent is provided in the range of 0.5-1.5 amine equivalents per one epoxy equivalent. According to an embodiment, said polysiloxane is selected from the group comprising alkoxy- and silanol-functional polysiloxanes having a molecular weight range of about 400 to 10,000.

경우에 따라, 유기-작용성 폴리실록산, 에폭시 작용성 실란, 기타 접착 촉진제, 레올로지 변형제, 가소제, 틱소트로픽제, 소포제 및 용매 등과 같은 기타 성분을 조성물의 성분에 합할 수 있다.If desired, other components such as organo-functional polysiloxanes, epoxy functional silanes, other adhesion promoters, rheology modifiers, plasticizers, thixotropic agents, antifoaming agents, solvents, and the like may be combined with the components of the composition.

또한 본 발명은 본 발명에 따른 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물의 경화된 망상층을 하나 이상 구비하는 기재를 포함한다. The invention also includes a substrate having at least one cured network layer of the epoxy modified polysiloxane polymer composition according to the invention.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 완전히 경화된 열경화성 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서,In addition, the present invention relates to a method for producing a fully cured thermosetting epoxy modified polysiloxane composition according to the present invention,

- 상기한 에폭시 수지; 상기 화학식 1의 폴리실록산을 합하여 기제 성분을 형성하는 단계, 및Epoxy resins mentioned above; Combining the polysiloxanes of Formula 1 to form a base component, and

- 여기에, 에폭시 수지 중의 에폭시기와 반응하여 히드록실기를 포함하는 중합체를 형성할 수 있는 활성 수소, 바람직하게는 2개 이상의 활성 수소를 갖는 아미노 경화제[상기 히드록실기는 가수분해된 폴리실록산의 실라놀기와 반응하여 중합체망을 형성하며, 에폭시 사슬 중합체와 폴리실록산 중합체는 중합하여 완전히 경화된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물을 형성함]와, 선택적으로 상온에서의 기제 성분의 경화를 촉진하는 유기주석 촉매 등의 촉매를 첨가하여 상온에서 기제 성분을 경화시키는 단계를 포함한다. An amino curing agent having an active hydrogen, preferably two or more active hydrogens, which can react with an epoxy group in the epoxy resin to form a polymer comprising hydroxyl groups, wherein the hydroxyl group is a silane of hydrolyzed polysiloxane Reacting with the forming to form a polymer network, wherein the epoxy chain polymer and the polysiloxane polymer polymerize to form a fully cured epoxy-modified polysiloxane polymer composition, and optionally an organotin catalyst for promoting the curing of the base component at room temperature. Adding a catalyst to cure the base component at room temperature.

또 다른 구체예에서, 상기 폴리실록산은 분자량이 400∼10,000인 알콕시- 및 실라놀-작용성 폴리실록산을 포함하는 군에서 선택된다. In another embodiment, the polysiloxane is selected from the group comprising alkoxy- and silanol-functional polysiloxanes having a molecular weight of 400 to 10,000.

어떤 특정 이론에 구애받지 않으면서, 본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 (1) 에폭시 수지를 아민 및/또는 폴리옥시알킬렌폴리아민 경화제와 반응시켜 에폭시 중합체 사슬을 형성하고; (2) 폴리실록산 성분을 가수분해 중축합시켜 알콜 유사체 및 폴리실록산 중합체를 형성하며; (3) 에폭시 중합체 사슬을 폴리실록산 중합체와 공중합시킴으로써 경화되는 것으로 생각된다. 이 공중합 반응은, 가수분해된 폴리실록산(중합체)의 실라놀기과 에폭시 중합체 사슬의 실라놀 및 히드록실기의 축합 반응을 통해 일어나는 것으로 생각된다. 결국, 완전히 경화된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 코팅이 형성된다. 경화된 형태에서, 에폭시 변성 폴리실록산 코팅은 에폭시 중합체 사슬 단편과 서로 얽힌 연속 폴리실록산 중합체 매트릭스의 균일하게 분산된 배열로서 존재하여, 통상적인 폴리실록산 시스템에 비해 상당히 유리한 중합체망 화학 구조를 형성한다.Without wishing to be bound by any particular theory, the epoxy modified polysiloxane composition of the present invention comprises: (1) reacting an epoxy resin with an amine and / or a polyoxyalkylenepolyamine curing agent to form an epoxy polymer chain; (2) hydrolytic polycondensation of the polysiloxane component to form alcohol analogs and polysiloxane polymers; (3) It is considered to be cured by copolymerizing an epoxy polymer chain with a polysiloxane polymer. This copolymerization reaction is thought to occur through the condensation reaction of the silanol group of the hydrolyzed polysiloxane (polymer) with the silanol and hydroxyl groups of the epoxy polymer chain. As a result, a fully cured epoxy modified polysiloxane polymer coating is formed. In the cured form, the epoxy modified polysiloxane coating is present as a homogeneously dispersed arrangement of the continuous polysiloxane polymer matrix entangled with the epoxy polymer chain fragments, forming a polymer network chemical structure that is quite advantageous over conventional polysiloxane systems.

본 발명의 조성물은 적절한 분배기 틴팅 시스템(tinting systems)과 함께 사용가능하고, 각종 색상을 쉽게 공급할 수 있다. The compositions of the present invention can be used with suitable dispenser tinting systems and can easily supply a variety of colors.

이들 조성물의 착색은 일반적으로 보통의 라이트 패스트(light fast) 도료 안료를 사용하여 실시할 수 있으며, 특정 조건 하에서 유리 파편의 첨가는 물 침투성을 추가로 줄이고 서비스 수명을 연장할 수 있는 것으로 생각된다. Coloring of these compositions can generally be carried out using ordinary light fast paint pigments, and it is believed that the addition of glass fragments under certain conditions can further reduce water permeability and extend service life.

이들 조성물은 다습한 대기 하에서도, 상당히 신속하게 경화될 수 있을 뿐 아니라 바람직한 성질(예, 긴 가사 시간)을 갖기 때문에 각종 산업 용도로 사용될 수 있다. 상기 조성물에 대한 통상적인 산업 용도는, 예를 들어 공구 제작을 위한 성형 물품(캐스팅 수지)의 제조, 또는 여러 종류의 기재, 예컨대 유기 또는 무기 성질의 기재(예, 천연 또는 합성 기원의 텍스타일, 플라스틱, 유리, 세라믹 및 빌딩 재료, 예컨대 콘크리트, 섬유판 및 인조 석재), 특히 금속(예컨대 경우에 따라 전처리된 판형 강철, 캐스트 철, 알루미늄 및 비-철 금속, 예컨대 황동, 청동 및 구리) 상에서의 코팅 및/또는 중간 코팅의 제조를 위한 사용을 포함한다. These compositions can be used in a variety of industrial applications because they can cure fairly quickly, even under humid atmospheres, and have desirable properties (eg, long pot life). Typical industrial uses for the composition include, for example, the manufacture of shaped articles (casting resins) for tool making, or substrates of various kinds, such as substrates of organic or inorganic nature (eg, textiles of natural or synthetic origin, plastics). Coatings on glass, ceramic and building materials, such as concrete, fiberboard and artificial stone, in particular metals (such as plated steel, cast iron, aluminum and non-ferrous metals, as the case may be, if desired) and And / or use for the preparation of intermediate coatings.

또한, 본 발명의 조성물은 접착제, 퍼티, 적층 수지 및 합성 수지 시멘트의 구성성분으로서, 특히 공업 물품, 가전 제품 및 가구, 조선업, 육지 저장 탱크 및 파이프라인과 건축업, 예컨대 냉장고, 세척기 전기 제품, 창문 및 출입문 피복용 도료 및 코팅의 구성성분으로서 사용할 수 있다. In addition, the compositions of the present invention are constituents of adhesives, putties, laminated resins and synthetic resin cements, in particular industrial articles, household appliances and furniture, shipbuilding, land storage tanks and pipelines and construction industries such as refrigerators, dishwashers electrical appliances, windows And door coating materials and coatings.

예를 들어, 브러쉬, 스프레이, 롤러, 침지 등을 사용하여 이들 코팅을 도포할 수 있다. 본 발명의 코팅의 특히 바람직한 사용 분야는 도료 제제이다.For example, these coatings can be applied using brushes, sprays, rollers, dipping, and the like. A particularly preferred field of use of the coatings of the invention is paint formulations.

본 발명의 조성물은 주로(절대적인 것은 아님) 낮은 VOC, NISO 마감 용도용 망상 조성물을 구성한다. 아민 경화된 에폭시 중합체 적량과 변성된 수분 경화 폴리실록산을 조합하여 도포 후에 상온 경화 과정에서 망상을 형성한다. 이들 조성물을 다른 결합제 중합체로 변성시키는 것도 가능하다. 이들 조성물은 통상적인 폴리실록산과 유사한 광택 및 색상 유지력을 겸비하면서, 균열 경향 없이 복합 구조물 상에 높은 필름 형성 용도를 관용하는 예상외의 추가의 강도 및 가요성을 나타내는 코팅을 얻을 수 있다. The compositions of the present invention comprise primarily (but not absolute) reticulated compositions for low VOC, NISO finish applications. The amine cured epoxy polymer dose and the modified moisture cured polysiloxane are combined to form a network during the room temperature curing process after application. It is also possible to modify these compositions with other binder polymers. These compositions have a gloss and color retention similar to that of conventional polysiloxanes, while providing coatings that exhibit unexpected additional strength and flexibility that tolerate high film forming applications on composite structures without cracking tendencies.

본 발명의 이들 및 기타 특징은 하기 실시예 및 도면을 참조하면 더욱 명백해질 것이다. These and other features of the present invention will become more apparent with reference to the following examples and figures.

실시예 1Example 1

본 발명에 따른 에폭시-변성 폴리실록산 조성물의 제조Preparation of Epoxy-Modified Polysiloxane Compositions According to the Invention

본 발명에 따른 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 제조하기 위해서, 분자량이 약 1,400 g/몰인 화학식 1의 폴리실록산을 다양한 비율로 상이한 에폭시 수지와 혼합하였다:To prepare the epoxy modified polysiloxane compositions according to the present invention, polysiloxanes of formula 1 having a molecular weight of about 1,400 g / mol were mixed with different epoxy resins in various proportions:

- 비스페놀 A 에폭시 수지 -Bisphenol A epoxy resin

- 비스페놀 F 에폭시 수지 -Bisphenol F epoxy resin

- 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지 Hydrogenated Bisphenol A Epoxy Resin

- 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지 Hydrogenated Bisphenol F Epoxy Resin

이들 조합물을 순수한 형태 또는 사전반응된 형태(휘발성을 줄이기 위한 부가반응 생성물 형태)의 아민(예, Jeffamine)으로 경화시켰다.These combinations were cured in amine (eg Jeffamine) in pure form or in pre-reacted form (addition product form to reduce volatility).

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 조성물은 하기의 방법으로 제조하였다(코팅 6의 제조).The epoxy modified polysiloxane composition of this invention was manufactured by the following method (preparation of the coating 6).

수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지(에폭시 당량 = 210∼238 g/eq) 240 g, 폴리실록산(예, DC-3074) 135 g, 틱소트로픽제 5 g, 소포제 5 g 및 이산화티탄 415 g을 합하여 착색된 기제 성분을 제조한다. 이들 성분들을 1 ℓ캔에서 혼합하고, 분말 미세도가 40 ㎛ 미만이 되도록 용해기로 분산시킨다. 혼합물의 온도를 65℃로 올리고, 약 10분 동안 이 온도에서 일정하게 유지하여 틱소트로픽제를 활성화시킨다.240 g hydrogenated bisphenol A epoxy resin (epoxy equivalent = 210-238 g / eq), 135 g polysiloxane (e.g. DC-3074), 5 g thixotropic agent, 5 g defoamer, and 415 g titanium dioxide Prepare the base ingredient. These ingredients are mixed in 1 L cans and dispersed in a dissolver so that the powder fineness is less than 40 μm. The temperature of the mixture is raised to 65 ° C. and held constant at this temperature for about 10 minutes to activate the thixotropic agent.

그 다음 혼합물을 40℃로 냉각한 다음 폴리실록산(예, DC-3074) 225 g을 첨가한다. 이 때 고속 용해기로 혼합물을 균질화하고, 마지막으로 광 안정화제 15 g, 촉매 20 g, 크실렌 25 g 및 에폭시-작용성 실란(예, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란) 50 g을 혼합한다. 최종 혼합물은 이론적인 에폭시 당량(EEW)이 873 g/당량이다. 표 1에는 본 발명에 따른 코팅에 사용된 성분이 제시되어 있다. The mixture is then cooled to 40 ° C. and then 225 g of polysiloxane (eg DC-3074) are added. At this time, the mixture is homogenized with a high speed dissolver, and finally 15 g of light stabilizer, 20 g of catalyst, 25 g of xylene and 50 g of epoxy-functional silane (e.g., γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane) are mixed. . The final mixture has a theoretical epoxy equivalent (EEW) of 873 g / equivalent. Table 1 shows the components used in the coating according to the invention.

실시예 2Example 2

본 발명에 따른 코팅의 일반적인 성질General Properties of Coatings According to the Invention

각 에폭시 변성 폴리실록산 조성물을 적절한 테스트 패널에 에어-스프레이 도포하였다. 코팅을 실온에서 2주 동안 완전히 경화시킨 후에 테스트하였다. 경화 기간이 경과한 후에, 관련 성질에 대해 코팅을 테스트하였다. 본 발명에 따른 에폭시 변성 폴리실록산 코팅(1∼11)을 테스트하고, 비교예와 비교하였다. 비교예의 코팅은 폴리실록산, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지 및 경화제로서의 아미노실란을 포함하고, 아메론으로부터 상표명 Ameron PSX 700으로 판매되는 시판용 코팅이다. Each epoxy modified polysiloxane composition was air-sprayed onto a suitable test panel. The coatings were tested after they had fully cured at room temperature for 2 weeks. After the curing period has elapsed, the coating is tested for relevant properties. The epoxy modified polysiloxane coatings (1-11) according to the invention were tested and compared with the comparative examples. The coating of the comparative example is a commercial coating comprising polysiloxane, hydrogenated bisphenol A epoxy resin and aminosilane as curing agent and sold under the trade name Ameron PSX 700 from Ameron.

복합 구조물 상에서, 가능하게는 과도한 두께를 갖는 코팅의 균열 작용을 모의하기 위해서, 내균열성 테스트를 개발하였다. 내균열성을 테스트하기 위해서, "홈 패널"을 제작하였다. 강철 패널은 2.5 SA 그릿 블라스트시키고, 이 패널에 각각 0.8 mm, 1.4 mm 및 2.0 mm의 깊이를 갖는 3개의 홈을 만들었다. 홈 패널의 디자인은 도 1에 도시되어 있다. 코팅을 홈 패널에 도포한다. 먼저, 1회용 플라스틱 피펫을 사용하여 홈에 도료를 채우고, 홈에서 넘치는 도료는 퍼티-나이프를 사용하여 제거한다. 그 다음 권장되는 막 두께의 약 1.5배가 되는 두께를 갖는 도료층을 에어-스프레이로 도포한다.To simulate the cracking behavior of coatings, possibly with excessive thickness, on composite structures, crack resistance tests were developed. In order to test the crack resistance, a "home panel" was produced. The steel panels were 2.5 SA grit blasted and made three grooves with depths of 0.8 mm, 1.4 mm and 2.0 mm, respectively. The design of the home panel is shown in FIG. 1. The coating is applied to the home panel. First, the paint is filled into the grooves using a disposable plastic pipette, and the paint overflowing from the grooves is removed using a putty-knife. Then a paint layer having a thickness that is about 1.5 times the recommended film thickness is applied by air-spray.

실온에서 2주 경화시킨 후에, 패널을 온도 캐비닛에 넣고, 다음 사이클에 노출시킨다. After two weeks of curing at room temperature, the panels are placed in a temperature cabinet and exposed to the next cycle.

60℃에서 18 시간18 hours at 60 ℃

1 시간 이내에 60℃에서 -5℃로From 60 ° C to -5 ° C within 1 hour

-5℃에서 4 시간4 hours at -5 ℃

1 시간 이내에 -5℃에서 60℃로From -5 ℃ to 60 ℃ within 1 hour

84 사이클 동안 패널을 노출시키고, 그 기간 동안 균열 형성에 대해 7 사이클마다 조사하였다. 84 사이클 후에 결과를 보고한다.The panel was exposed for 84 cycles, during which periods of crack formation were examined every 7 cycles. Report results after 84 cycles.

0 = 합격, 균열 없음0 = pass, no crack

1 = 1개의 홈이 균열을 나타낸다.1 = 1 groove represents a crack.

2 = 2개의 홈이 균열을 나타낸다.2 = two grooves show cracks.

3 = 3개의 홈이 균열을 나타낸다.3 = 3 grooves show cracks.

코팅(1∼9)으로 얻은 일반적인 성질은 이하에 개시되어 있다. 결과는 표 2에 예시되어 있다. General properties obtained with the coatings 1-9 are disclosed below. The results are illustrated in Table 2.

코팅coating 1One 22 33 44 55 66 77 88 99 비교코팅Comparative coating VOC[g/ℓ]VOC [g / ℓ] 150150 120120 100100 100100 100100 9090 100100 8080 8080 120120 가사 시간 약 20℃[시간]Pot life approximately 20 degrees Celsius [time] 44 88 44 88 66 66 66 66 66 44 20℃, 50% RH에서의 건조-취급을 위한 건조[시간]-표면 결함-초기 광택[%, 60°]Dry at 20 ° C, 50% RH-Dry for handling [time]-Surface defect-Initial gloss [%, 60 °] 8없음908 None 90 16없음9016 None 90 8없음908 None 90 16없음9016 None 90 10없음9010 None 90 10없음9010 None 90 10없음9110 None 91 10없음9210 None 92 10없음9210 None 92 8없음908 None 90 20℃, 90% RH에서의 건조-취급을 위한 건조[시간]-표면 결함Drying [time] -surface defects for drying-handling at 20 ° C and 90% RH 8없음8 none 16없음16 none 8없음8 none 16없음16 none 8없음8 none 8없음8 none 8없음8 none 8없음8 none 8없음8 none 6없음6 None 가요성-84 사이클 후 균열 테스트Flexibility-Crack Test After 84 Cycles 00 00 00 00 00 00 00 00 00 22

도 2(패널 2c 및 2d)에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅은 가요성이 매우 양호한 반면, 비교예는 균열을 나타낸다.As illustrated in FIG. 2 (Panels 2c and 2d), the coating according to the invention is very flexible while the comparative example shows cracks.

VOC 함량을 살펴보면, 본 발명에 따른 모든 코팅은 250 g/ℓ한계값 이하의 값을 갖는다.Looking at the VOC content, all coatings according to the invention have values below the 250 g / L limit.

본 발명에 따른 코팅은, 고형분 함량이 높기 때문에, 80∼150 ㎛ 범위의 최소 습식 필름 두께로 에어리스 스프레이하여 도포할 수 있다. Because of the high solids content, the coatings according to the invention can be applied by airless spraying to a minimum wet film thickness in the range of 80 to 150 μm.

본 발명의 코팅의 가사 시간은 상온에서 4 시간 이상이다. 이들 코팅은 대서양의 열대 기후에서 사용해도 양호한 균형을 나타낸다.The pot life of the coating of the invention is at least 4 hours at room temperature. These coatings show a good balance for use in the tropical climate of the Atlantic.

본 발명에 따른 코팅을 실온에서 도포한 후에 취급하기 위한 건조 시간은 비교 코팅과 유사하다. 또한, 본 발명의 코팅은 표면 결함이 없고 고 광택이며, 국소적으로 과두께를 갖는 경우에도 양호한 내균열성을 나타낸다.The drying time for handling after the coating according to the invention has been applied at room temperature is similar to the comparative coating. In addition, the coating of the present invention is free of surface defects, is high gloss, and exhibits good crack resistance even when locally having a thick thickness.

본 발명에 따른 코팅은 화학약품/시약에 대한 내성이 양호하다. The coatings according to the invention have good resistance to chemicals / reagents.

본 발명의 코팅은 광택 및 색상 유지력이 매우 우수하며, 가요성, 내균열성 및 기존 틴팅 시스템과의 양호한 상용성 등의 추가의 특징을 나타낸다.The coatings of the present invention are very good in gloss and color retention and exhibit additional features such as flexibility, crack resistance and good compatibility with existing tinting systems.

본 발명의 에폭시 변성 폴리실록산 코팅은, 균열의 위험이 제한되고 복합 강철 구조물 상에 이러한 종류의 코팅을 도포할 수 있게 하는 고도의 가요성을 제공하면서 기계적 응집 강도가 의외로 놀랄만큼 개선된 NSIO 조성물의 장점을 나타낸다.The epoxy modified polysiloxane coatings of the present invention have the advantages of NSIO compositions with surprisingly improved mechanical cohesive strength while providing a high degree of flexibility that limits the risk of cracking and enables the application of this kind of coating on composite steel structures. Indicates.

또한, 본 발명의 코팅은 가사 시간이 예상외로 길고 경화 성질이 양호하여, 충분한 가요성, 낮은 응력을 나타내고 쉽게 도포할 수 있다. 또한, 이들 코팅은 내균열성이 양호하다. 고형분 함량이 높아서, 이들 코팅에서는 용매 방출량이 낮게 관찰된다. In addition, the coatings of the present invention have unexpectedly long pot life and good curing properties, exhibiting sufficient flexibility, low stress and can be easily applied. In addition, these coatings have good crack resistance. Due to the high solids content, low solvent emissions are observed in these coatings.

Claims (21)

- 하기 화학식 1의 폴리실록산;Polysiloxanes of the general formula (1); - 분자당 1,2-에폭시기를 하나 이상 갖고 에폭시 당량이 100∼약 5,000 범위인 에폭시 수지; 및 Epoxy resins having at least one 1,2-epoxy group per molecule and having an epoxy equivalent in the range from 100 to about 5,000; And - 하기 화학식 2의 폴리옥시알킬렌폴리아민 경화제[상기 경화제는 에폭시 수지 내 에폭시기와 반응하여 히드록실기를 함유하는 중합체를 형성할 수 있는 활성 수소를 보유하고, 상기 히드록실기는 가수분해된 폴리실록산의 실라놀기와 반응하여 중합체망을 형성할 수 있음]를 배합하여 얻을 수 있는 에폭시 변성 폴리실록산 조성물로서, 에폭시 사슬 중합체와 폴리실록산 중합체가 중합하여 경화된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물을 형성하는 것인 에폭시 변성 폴리실록산 조성물:A polyoxyalkylenepolyamine curing agent of formula (2), wherein said curing agent has active hydrogen capable of reacting with an epoxy group in an epoxy resin to form a polymer containing hydroxyl groups, said hydroxyl groups being Can react with silanol groups to form a polymer network], wherein the epoxy-modified polysiloxane composition is polymerized to form an epoxy-modified polysiloxane polymer composition by polymerization of an epoxy chain polymer and a polysiloxane polymer. : 화학식 1Formula 1 [상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 히드록시, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬, 아릴 및 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, 각 R2는 독립적으로 수소, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되며, n은 폴리실록산의 분자량 범위가 약 400∼10,000이 되도록 선택한다][Wherein, each R 1 is independently hydroxy, carbon atoms and is selected from the group comprising 6 or lower alkyl, aryl and alkoxy radicals, each R 2 is independently hydrogen, a carbon atom number of alkyl and aryl or lower 6 Selected from the group containing radicals, n is selected such that the molecular weight range of the polysiloxane is about 400 to 10,000; 화학식 2Formula 2 [상기 식에서, Q는 활성 수소 함유 다가 화합물의 잔기이고; 각 R5는 독립적으로 수소 또는 알킬이며; x는 1 이상이고; y는 2 이상이지만, 단 x에 대한 평균 값은 저 분자량 폴리옥시알킬렌 폴리아민의 경우 10 미만이다][Wherein Q is a residue of an active hydrogen-containing polyvalent compound; Each R 5 is independently hydrogen or alkyl; x is at least 1; y is at least 2, but the average value for x is less than 10 for low molecular weight polyoxyalkylene polyamines] 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 폴리실록산은 알콕시-작용성 폴리실록산 또는 실라놀-작용성 폴리실록산인 것인 조성물.The composition of claim 1, wherein the polysiloxane of Formula 1 is an alkoxy-functional polysiloxane or silanol-functional polysiloxane. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물이 유기-작용성 폴리실록산을 포함하는 것인 조성물.The composition of claim 1 or 2, wherein said composition comprises an organo-functional polysiloxane. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 조성물이 에폭시-작용성 실란을 포함하는 것인 조성물.The composition of claim 1, wherein the composition comprises an epoxy-functional silane. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌폴리아민이 폴리옥시알킬렌트리아민 또는 폴리옥시알킬렌디아민인 것인 조성물.The composition according to claim 1, wherein the polyoxyalkylenepolyamine is polyoxyalkylenetriamine or polyoxyalkylenediamine. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌폴리아민은 폴리옥시프로필렌트리아민 또는 폴리옥시프로필렌디아민인 것인 조성물.The composition of claim 1, wherein the polyoxyalkylenepolyamine is polyoxypropylenetriamine or polyoxypropylenediamine. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌폴리아민은 폴리옥시프로필렌 트리아민 JEFFAMINE(등록상표) T-403 및 폴리옥시프로필렌 디아민 JEFFAMINE(등록상표) D230을 포함하는 군에서 선택되는 것인 조성물.The polyoxyalkylenepolyamine of claim 1, wherein the polyoxyalkylenepolyamine is selected from the group comprising polyoxypropylene triamine JEFFAMINE® T-403 and polyoxypropylene diamine JEFFAMINE® D230. The composition selected. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 에폭시 수지는 비방향족 에폭시 수지인 것인 조성물.The composition of any one of claims 1 to 7, wherein the epoxy resin is a non-aromatic epoxy resin. 제8항에 있어서, 에폭시 수지는 수소첨가된 비방향족 에폭시 수지인 것인 조성물.The composition of claim 8, wherein the epoxy resin is a hydrogenated non-aromatic epoxy resin. 제8항 또는 제9항에 있어서, 비방향족 에폭시 수지는 시클로헥산 디메탄올의 디글리시딜 에테르 및 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지의 디글리시딜 에테르를 포함하는 지환족 에폭시 수지 군으로부터 선택되는 것인 조성물.The alicyclic epoxy resin according to claim 8 or 9, wherein the non-aromatic epoxy resin is selected from the group of alicyclic epoxy resins comprising diglycidyl ether of cyclohexane dimethanol and diglycidyl ether of hydrogenated bisphenol A epoxy resin. Composition. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 조성물은 상온에서 경화를 촉진하는 1종 이상의 금속 촉매를 더 포함하고, 상기 촉매는 아연, 망간, 지르코늄, 티탄, 코발트, 철, 납 및 주석 함유 건조제를 포함하는 군에서 선택되는 것인 조성물.The composition of claim 1, wherein the composition further comprises one or more metal catalysts to promote curing at room temperature, the catalyst comprising zinc, manganese, zirconium, titanium, cobalt, iron, lead And a tin-containing desiccant. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 레올로지 변형제, 가소제, 소포제, 틱소트로픽제, 안료 습윤화제, 접착 촉진제, 침강방지제, 희석제, UV 광 안정화제, 에어 방출제, 분산 조제 및 이의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된 추가 성분을 1종 이상 포함하는 것인 조성물.12. The rheology modifier, plasticizer, antifoaming agent, thixotropic agent, pigment wetting agent, adhesion promoter, antisettling agent, diluent, UV light stabilizer, air release agent, dispersion according to any one of claims 1 to 11. A composition comprising one or more additional ingredients selected from the group comprising preparations and mixtures thereof. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 유기 및 무기 안료를 포함하는 군에서 선택된 미립자 크기의 안료 또는 충전제를 더 포함하고, 안료의 90 중량% 이상은 그 입자 크기가 40 ㎛ 미만인 것인 조성물.The method of claim 1, further comprising a pigment or filler having a particulate size selected from the group comprising organic and inorganic pigments, wherein at least 90% by weight of the pigment has a particle size of less than 40 μm. Composition. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리실록산 약 10∼80 중량%, 에폭시 수지 성분 10∼50 중량%, 에폭시기에 대하여 0.5∼1.5인 화학양론적 양의 폴리옥시알킬렌폴리아민 경화제 및 선택적으로 약 5 중량% 이하의 촉매를 포함하는 것인 조성물.The stoichiometric amount of the polyoxyalkylenepolyamine curing agent according to any one of claims 1 to 13, wherein the stoichiometric amount is about 10 to 80% by weight of polysiloxane, 10 to 50% by weight of epoxy resin component, and 0.5 to 1.5 with respect to the epoxy group. And optionally up to about 5 weight percent of a catalyst. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 폴리실록산/에폭시 수지는 그 비가 15/85∼90/10 중량% 범위인 것인 조성물.The composition of claim 1, wherein the polysiloxane / epoxy resin has a ratio in the range of 15 / 85-90 / 10 wt%. 제15항에 있어서, 폴리실록산/에폭시 수지는 그 비가 40/60∼70/30 중량%, 바람직하게는 58/42 중량%인 것인 조성물.The composition according to claim 15, wherein the polysiloxane / epoxy resin has a ratio of 40/60 to 70/30% by weight, preferably 58/42% by weight. 제1항 내지 제16항 중 어느 하나의 항의 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물의 제조 방법으로서, As a method for producing the epoxy-modified polysiloxane polymer composition of any one of claims 1 to 16, - 하기 화학식 1의 폴리실록산;Polysiloxanes of the general formula (1); - 분자당 1,2-에폭시기를 하나 이상 갖고 에폭시 당량이 100∼약 5,000 범위인 에폭시 수지; Epoxy resins having at least one 1,2-epoxy group per molecule and having an epoxy equivalent in the range from 100 to about 5,000; - 활성 수소를 보유하는, 하기 화학식 2의 폴리옥시알킬렌폴리아민 경화제 충분량;A sufficient amount of the polyoxyalkylenepolyamine curing agent of formula (II) having active hydrogens; - 선택적으로 촉매; 및Optionally a catalyst; And - 상온에서 완전히 경화되고 가교된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물을 형성하기 위해 가수분해 반응 및 중축합 반응을 촉진하는 물 충분량과 배합하는 단계를 포함하는 방법.Combining with a sufficient amount of water to promote hydrolysis and polycondensation reactions to form a fully cured and crosslinked epoxy modified polysiloxane polymer composition at room temperature. 화학식 1Formula 1 [상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 히드록시, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬, 아릴 및 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, 각 R2는 독립적으로 수소, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되며, n은 폴리실록산의 분자량 범위가 약 400∼10,000이 되도록 선택한다][Wherein, each R 1 is independently hydroxy, carbon atoms and is selected from the group comprising 6 or lower alkyl, aryl and alkoxy radicals, each R 2 is independently hydrogen, a carbon atom number of alkyl and aryl or lower 6 Selected from the group containing radicals, n is selected such that the molecular weight range of the polysiloxane is about 400 to 10,000; 화학식 2Formula 2 [상기 식에서, Q는 활성 수소 함유 다가 화합물의 잔기이고; 각 R5는 독립적으로 수소 또는 알킬이며; x는 1 이상이고; y는 2 이상이지만, 단 x에 대한 평균 값은 저 분자량 폴리옥시알킬렌 폴리아민의 경우 10 미만이다][Wherein Q is a residue of an active hydrogen-containing polyvalent compound; Each R 5 is independently hydrogen or alkyl; x is at least 1; y is at least 2, but the average value for x is less than 10 for low molecular weight polyoxyalkylene polyamines] 제17항에 있어서, 상기 폴리실록산은 분자량 범위가 약 400∼10,000인 알콕시-작용성 폴리실록산 및 실라놀-작용성 폴리실록산을 포함하는 군에서 선택되는 것인 방법.18. The method of claim 17, wherein the polysiloxane is selected from the group comprising alkoxy-functional polysiloxanes and silanol-functional polysiloxanes having a molecular weight range of about 400 to 10,000. 제1항 내지 제16항 중 어느 하나의 항의 경화된 에폭시 변성 폴리실록산 조성물로 된 1 이상의 층이 구비된 기재.A substrate provided with at least one layer of the cured epoxy modified polysiloxane composition of claim 1. 제1항 내지 제16항 중 어느 하나의 항의 완전히 경화된 열경화성 에폭시 변성 폴리실록산 조성물의 제조 방법으로서,17. A process for preparing the fully cured thermosetting epoxy modified polysiloxane composition of any one of claims 1-16. - 분자당 1,2-에폭시기를 하나 이상 갖고 에폭시 당량이 100∼약 5,000 범위 내인 에폭시 수지;Epoxy resins having at least one 1,2-epoxy group per molecule and having an epoxy equivalent in the range of from 100 to about 5,000; - 하기 화학식 1의 폴리실록산을 배합하여 기제 성분을 형성하는 단계; 여기에Combining the polysiloxanes of formula (1) to form a base component; Here - 하기 화학식 2의 폴리옥시알킬렌폴리아민 경화제[상기 경화제는 에폭시 수지 내 에폭시기와 반응하여 히드록실기를 함유하는 중합체를 형성할 수 있는 활성 수소를 보유하고, 상기 히드록실기는 가수분해된 폴리실록산의 실라놀기와 반응하여 중합체망을 형성할 수 있으며, 상기 에폭시 사슬 중합체와 폴리실록산 중합체는 중합하여 경화된 에폭시 변성 폴리실록산 중합체 조성물을 형성함], 및A polyoxyalkylenepolyamine curing agent of formula (2), wherein said curing agent has active hydrogen capable of reacting with an epoxy group in an epoxy resin to form a polymer containing hydroxyl groups, said hydroxyl groups being React with silanol groups to form a polymer network, wherein the epoxy chain polymer and the polysiloxane polymer polymerize to form a cured epoxy modified polysiloxane polymer composition; and - 선택적으로, 상온에서의 기제 성분의 경화를 촉진하는 촉매를 첨가하여 상온에서 기제 성분을 경화시키는 단계를 포함하는 방법:Optionally, adding a catalyst that promotes curing of the base component at room temperature to cure the base component at room temperature: 화학식 1Formula 1 [상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 히드록시, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬, 아릴 및 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, 각 R2는 독립적으로 수소, 탄소 원자 수가 6개 이하인 알킬 및 아릴 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되며, n은 폴리실록산의 분자량 범위가 약 400∼10,000이 되도록 선택한다][Wherein, each R 1 is independently hydroxy, carbon atoms and is selected from the group comprising 6 or lower alkyl, aryl and alkoxy radicals, each R 2 is independently hydrogen, a carbon atom number of alkyl and aryl or lower 6 Selected from the group containing radicals, n is selected such that the molecular weight range of the polysiloxane is about 400 to 10,000; 화학식 2Formula 2 [상기 식에서, Q는 활성 수소 함유 다가 화합물의 잔기이고; 각 R5는 독립적으로 수소 또는 알킬이며; x는 1 이상이고; y는 2 이상이지만, 단 x에 대한 평균 값은 저 분자량 폴리옥시알킬렌 폴리아민의 경우 10 미만이다][Wherein Q is a residue of an active hydrogen-containing polyvalent compound; Each R 5 is independently hydrogen or alkyl; x is at least 1; y is at least 2, but the average value for x is less than 10 for low molecular weight polyoxyalkylene polyamines] 제20항에 있어서, 상기 폴리실록산은 분자량 범위가 400∼10,000인 알콕시-작용성 폴리실록산 및 실라놀-작용성 폴리실록산을 포함하는 군에서 선택되는 것인 방법.21. The method of claim 20, wherein said polysiloxane is selected from the group comprising alkoxy-functional polysiloxanes and silanol-functional polysiloxanes having a molecular weight range of 400 to 10,000.
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