TW201922765A - 離子液體 - Google Patents

離子液體 Download PDF

Info

Publication number
TW201922765A
TW201922765A TW107135634A TW107135634A TW201922765A TW 201922765 A TW201922765 A TW 201922765A TW 107135634 A TW107135634 A TW 107135634A TW 107135634 A TW107135634 A TW 107135634A TW 201922765 A TW201922765 A TW 201922765A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
group
functional
ionic liquid
Prior art date
Application number
TW107135634A
Other languages
English (en)
Inventor
史蒂芬 Ｅ 包爾斯
宏英 周
司翰堤 史瓦路普
布魯斯 Ａ 康奈利
愛蜜麗 村得利克
賈斯汀 Ｍ 瓊斯
Original Assignee
美商片片堅俄亥俄州工業公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/728,529 external-priority patent/US10273253B1/en
Priority claimed from US15/728,525 external-priority patent/US20190106579A1/en
Application filed by 美商片片堅俄亥俄州工業公司 filed Critical 美商片片堅俄亥俄州工業公司
Publication of TW201922765A publication Critical patent/TW201922765A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C08G77/18—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/26—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen nitrogen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on 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; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C09D183/08—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular

Abstract

本發明係關於一種製備烷氧基矽烷官能性離子液體之方法，該方法包括使包含鹵素及活性氫官能基之鹵化化合物、異氰酸基官能性烷氧基矽烷及能夠與鹵素形成離子鍵之可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。本發明亦關於烷氧基矽烷官能性離子液體。本發明亦關於用於塗料組合物中之離子液體，該塗料組合物包含包含鹽基及第一官能基之離子液體、包含第二官能基之成膜聚合物及包含第三官能基之固化劑，其中該第一官能基係對該第二官能基及該第三官能基中之至少一者具反應性。

Description

離子液體
本發明係關於用於產生離子液體之方法、及藉由其產生的離子液體、及包含離子液體之塗層及塗料組合物。
離子液體為具有相對低的熔點的鹽。一些離子液體在環境溫度或更低溫度下可係液體。其等亦可稱為液體電解質、離子金屬、離子流體、熔鹽、液體鹽或離子玻璃。
離子液體因其許多潛在應用而備受關注。離子液體因其電導率經證實為有效的溶劑及有用的電解質材料。在其他用途中，其等亦由於其催化活性而被使用。
本文揭示一種製備烷氧基矽烷官能性離子液體之方法，該方法包括：使包含鹵素及活性氫官能基之鹵化化合物、異氰酸基官能性烷氧基矽烷及能夠與鹵素形成離子鍵之可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。
本文亦揭示藉由本發明之方法製備的烷氧基矽烷官能性離子液體。
本發明亦關於一種塗料組合物，其包含包含鹽基及第一官能基之離子液體；包含第二官能基之成膜聚合物；及包含第三官能基之固化劑；其中該第一官能基係對該第二官能基及該第三官能基中之至少一者具反應性。
本發明亦關於一種塗料組合物，其包含包含鹽基及第一官能基之離子液體；及包含第二官能基之自固化成膜聚合物；其中該第一官能基係對該第二官能基具反應性。
本發明進一步關於一種減少對基板表面冰黏著之方法，該方法包括將本發明之塗料組合物塗覆至基板之表面且使該塗料組合物至少部分固化以形成塗層。
本發明亦關於塗層由呈至少部分固化狀態之本發明之塗料組合物形成之塗層。
本發明進一步關於經呈至少部分固化狀態之本發明塗料組合物塗佈之基板。
本發明係關於一種製備烷氧基矽烷官能性離子液體之方法，該方法包括使包含鹵素及活性氫官能基之鹵化化合物、異氰酸基官能性烷氧基矽烷及能夠與鹵素形成離子鍵之可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。
離子液體係在小於或等於400℃之溫度下(諸如，在小於100℃之溫度下，諸如，在小於或等於75℃之溫度下，諸如，在小於或等於室溫(即25℃)之溫度下)於大氣壓力(101,325 Pa)下為液體(即熔化)之鹽。離子液體包含包含陽離子及陰離子之鹽基。適宜之陽離子可包括(例如)咪唑鎓基；吡啶鎓基；吡咯啶鎓基；鏻基；銨基；胍基；異脲鎓基；硫脲鎓基；及鋶基。適宜之陰離子可包括(例如)鹵素陰離子(即鹵離子)，諸如氟離子、氯離子、溴離子及碘離子；四氟硼酸根；六氟磷酸根；雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺；三(五氟乙基)三氟磷酸根(FAPs)；三氟甲磺酸根；三氟乙酸根；甲基硫酸根；辛基硫酸根；硫基氰酸根；有機硼酸根；及對甲苯磺酸根。該鹽基可包括上述陽離子及陰離子之任何組合物，且可使用未列出的其他適宜之陽離子或陰離子。
該鹵化化合物包括包含至少一個鹵原子取代基及至少一個活性氫官能基之化合物。如本文所使用，術語「鹵素」或「鹵原子」係指包括於元素週期表IUPAC第17族中之元素且包括(例如)氟、氯、溴及碘。如本文所使用，術語「活性氫官能基」係指彼等與異氰酸酯反應(依如在JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY，第49卷，第3181頁(1927)中描述的Zerewitnoff測試確定)之基團且可包括羥基、一級胺基、二級胺基、硫醇基及其組合。
該鹵化化合物可包括鹵化醇。鹵化醇包括在側鏈或端基位置具有至少一個鹵素取代基之醇。醇可包括在側鏈或端基位置具有羥基官能基之直鏈或分支鏈C1 至C12 烷基鏈。醇可包括乙醇、丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇或十二醇。鹵素可包括氟、氯、溴、碘或其組合。適宜鹵化醇之非限制性實例2-氯乙醇、3-氯-1-丙醇、4-氯-1-丁醇、3-氯-1-丁醇、5-氯-1-戊醇、6-氯-1-己醇及類似物、及其組合。
鹵化化合物可包括包含鹵素及活性氫官能基之鹵化聚合化合物，其每分子視需要可包含超過一個鹵素及活性氫官能基。鹵化聚合化合物可包括(例如)環氧基官能性聚合化合物及鹵化酸、醇、胺或硫醇之反應產物，其反應得到包含鹵素及自環氧官能基之開環反應產生之羥基官能基之鹵化聚合化合物。環氧基官能性聚合化合物可包括(例如)1至6個環氧官能基。環氧基官能性聚合化合物可包括經取代或未經取代之C1 至C36 烷基之單-或多-縮水甘油基醚；經取代或未經取代之C6 至C36 芳族基之單-或多-縮水甘油基醚；經取代或未經取代之C3 至C36 環脂族基之單-或多-縮水甘油基醚；數量平均分子量(Mn )大於150 g/mol之聚酯之單-或多-縮水甘油基醚；數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之聚醚之單-或多-縮水甘油基醚；數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之聚胺基甲酸酯之單-或多-縮水甘油基醚；或數量平均分子量(Mn )大於1,000 g/mol之丙烯酸樹脂之單-或多-縮水甘油基醚。鹵化酸可包含羧基官能性經取代或未經取代之C1 至C36 烷二基或C6 至C36 二價芳族基，其進一步包含鹵素取代基。就本發明而言，二價芳族基可為(例如)經取代或未經取代之二價苯基。鹵化醇可包含羥基官能性經取代或未經取代之C1 至C36 烷二基或C6 至C36 二價芳族基，其進一步包含鹵素取代基。鹵化胺可包含胺基官能性經取代或未經取代之C1 至C36 烷二基或C6 至C36 二價芳族基，其進一步包含鹵素取代基。鹵化硫醇可包含硫醇官能性經取代或未經取代之C1 至C36 烷二基或C6 至C36 二價芳族基，其進一步包含鹵素取代基。鹵素取代基可包括氟、氯、溴、碘或其組合。鹵化聚合化合物(包括環氧基官能性聚合化合物與鹵化酸之反應產物)可包含羥基、醚基、酯基及鹵素取代基(就與鹵化酸之酸基進行開環反應之環氧基官能性化合物的各環氧基而言)。
異氰酸基官能性烷氧基矽烷可包括異氰酸基官能性單烷氧基矽烷、二烷氧基矽烷或三烷氧基矽烷。例如，異氰酸基官能性烷氧基矽烷可包括如下式(I)之異氰酸基官能性三烷氧基矽烷：

(I)
其中R6 為烷二基，及R7 為C1 至C4 烷基。烷二基R6 可包括直鏈或分支鏈C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基。C1 至C4 烷基、R7 各獨立地與其所連接的氧原子形成烷氧基，諸如(例如)甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基或其組合。異氰酸基官能性烷氧基矽烷之非限制性實例可包括(但不限於)異氰酸基丙基三甲氧基矽烷、異氰酸基丁基三甲氧基矽烷、異氰酸基戊基三甲氧基矽烷、異氰酸基己基三甲氧基矽烷及類似物。
能夠與鹵素形成離子鍵之可離子化化合物可包括包含至少一個雜原子(諸如氮、磷及/或硫)之化合物，諸如(例如)咪唑、吡啶、吡咯啶、吡咯啶、膦、氨、胍、尿素、硫脲或硫醚。該等化合物可係經取代或未經取代。適宜咪唑化合物之非限制性實例包括N-甲基咪唑、1-乙基咪唑、2-乙基咪唑、2,4,5-三苯基咪唑及類似物。
本文所述之各種反應及反應步驟可在觸媒之存在下進行。觸媒可包括金屬觸媒，諸如錫觸媒。適宜錫觸媒之非限制性實例包括氧化二丁基錫、辛酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫及類似物。
根據本發明，該方法可包括第一步驟及第二步驟，第一步驟包括使鹵化化合物與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成鹵化烷氧基矽烷，第二步驟包括使鹵化烷氧基矽烷與可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。在該方法之第二步驟期間，可離子化化合物取代鹵化矽烷之鹵基形成包含陽離子基之化合物，諸如(例如)咪唑鎓；吡啶鎓；吡咯啶鎓；鏻；銨；胍；異脲鎓；硫脲鎓；或鋶，且產生鹵素陰離子(即鹵離子)，諸如(例如)氟離子、氯離子、溴離子或碘離子。陽離子基可與鹵離子形成離子鍵而形成離子液體。該第一及第二步驟之非限制性實例提供於下文反應圖1及反應圖2中，且該第一及第二步驟在下文進行描述且提供於反應圖1-A及反應圖1-B及反應圖2-A及反應圖2-B中。
反應圖1說明根據本發明之單體離子液體之兩步驟形成。
反應圖 1
包括使鹵化化合物與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成包含鹵化烷氧基矽烷之反應產物之第一步驟之非限制性實例提供於下文反應圖1-A中。如反應圖1-A中所示，3-氯-丙醇與異氰酸基丙基三甲氧基矽烷反應形成包含氯化胺基甲酸酯三甲氧基矽烷之反應產物。
反應圖 1-A
包括使鹵化烷氧基矽烷與可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體之第二步驟之反應之非限制性實例提供於下文反應圖1-B中。鹵化三甲氧基矽烷與N-甲基咪唑反應形成三甲氧基矽烷官能性離子液體。
反應圖 1-B
反應圖2說明根據本發明之單體或聚合離子液體之形成，其中該鹵化化合物係先藉由使環氧基官能性化合物與鹵化酸(其中n ≥1，諸如1至6，諸如2至6)及Risa單價或多價、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基、單價或多價C6 -C36 芳族基、單價或多價C3 -C36 環脂族基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚酯基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚醚基、數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價丙烯酸樹脂或數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價聚胺基甲酸酯基反應製備。
反應圖 2
包括使鹵化化合物與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成包含鹵化烷氧基矽烷之反應產物之第一步驟之非限制性實例提供於下文反應圖2-A中。如反應圖2-A中所顯示，單體(當n = 1時)或聚合(當n≥2(諸如2至6)時)鹵化醇與異氰酸基丙基三甲氧基矽烷反應形成包含單體或聚合氯化胺基甲酸酯三甲氧基矽烷之反應產物。
反應圖 2-A
包括使鹵化烷氧基矽烷與可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體之第二步驟之反應之非限制性實例提供於下文反應圖2-B中。單體或聚合氯化聚胺基甲酸酯三甲氧基矽烷與N-甲基咪唑反應形成單體或聚合三甲氧基矽烷官能性離子液體。
反應圖 2-B
該方法之第一步驟中存在的來自異氰酸基官能性烷氧基矽烷之異氰酸基與來自鹵化化合物之活性氫官能基之比率可為至少1:3，諸如至少1:2，諸如至少1:1.1，諸如至少1:1，且可係不大於3:1，諸如不大於1.5:1，諸如不大於1.1:1，諸如不大於1:1。該方法之第一步驟中存在的來自異氰酸基官能性烷氧基矽烷之異氰酸基與來自鹵化化合物之活性氫官能基之比率可為1:3至3:1，諸如1:2至1.5:1，諸如1:1.1至1.1:1。
來自鹵化烷氧基矽烷之鹵素取代基與可離子化化合物之分子之比率可為至少1:3，諸如至少1:2，諸如至少1:1.1，諸如至少1:1，且可係不大於3:1，諸如不大於1.5:1，諸如不大於1.1:1，諸如不大於1:1。來自鹵化烷氧基矽烷之鹵素取代基與可離子化化合物之分子之比率可為1:3至3:1，諸如1:2至1.5:1，諸如1:1.1至1.1:1。
根據本發明，製備烷氧基矽烷官能性離子液體之方法可以將鹵化化合物及視需要之有機溶劑及觸媒組合並將該等組分在惰性氣體氛圍(例如氮氣氛圍)混合開始。該混合物可在室溫下進行混合或加熱至200℃或更低(諸如(例如)至少70℃)之高溫。在該高溫下，可歷時一段時間(諸如(例如)30分鐘)滴加異氰酸基官能性烷氧基矽烷。在添加異氰酸基官能性烷氧基矽烷後，反應混合物可維持在高溫一段足夠使鹵化化合物與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應的時間。在完成該反應後，歷時一段時間(諸如(例如)10分鐘)可將可離子化化合物滴加至該反應混合物。在添加後，可加熱該反應混合物至回流(例如l10.6℃，假如甲苯為有機溶劑)，且維持一段足夠使鹵化烷氧基矽烷及可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體的時間。然後，可使該反應混合物冷卻至諸如(例如)80℃之溫度。在該溫度下，可停止攪拌。在一段足夠的時間(諸如(例如)10分鐘)後，該反應混合物可分離為二相混合物，其包括包含離子液體之第一相及包含溶劑及除離子液體以外的其他有機化合物之第二相。含溶劑相可藉由傾析移除，及額外溶劑可使用真空泵藉由真空蒸餾移除。
鹵化化合物與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應之溫度及時間期可根據反應規模、確切的反應條件及額外成分(諸如(例如)觸媒)之存在或不存在改變，但一般而言，時間期可藉由依FT-IR分光計分析反應混合物之內含物直到不再偵測到在2259 cm-1 下之異氰酸酯峰(指示所用異氰酸基官能基已被消耗且反應完成並形成鹵化烷氧基矽烷)來確定。該形成鹵化烷氧基矽烷之「足夠的時間期」可為(例如)至少1小時，諸如至少3小時，且亦可係不超過10小時，諸如不超過6小時，且可在1小時至10小時(諸如3小時至6小時)範圍內。
鹵化烷氧基矽烷與可離子化化合物反應之溫度及時間期可根據反應規模、確切的反應條件及額外成分(例如觸媒)之存在或不存在而變化，但一般而言，時間期可藉由依(例如)薄層層析(TLC)或氣相層析(GC)分析反應混合物之內含物以確定未反應的可離子化化合物之存在來確定。該形成烷氧基矽烷官能性離子液體之「足夠的時間期」可為(例如)至少1小時，諸如至少4小時，且亦可係不超過20小時，諸如不超過6小時，且可在1小時至20小時(諸如4小時至6小時)範圍內。
根據本發明，該方法可包括第一步驟及第二步驟，第一步驟包括使鹵化化合物與可離子化化合物反應形成包含活性氫官能基之離子液體，第二步驟包括使包含活性氫官能基之離子液體與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。在該方法之第一步驟期間，該可離子化化合物取代鹵化化合物之鹵基以形成包含陽離子基之化合物，諸如(例如)咪唑鎓；吡啶鎓；吡咯啶鎓；鏻；銨；胍；異脲鎓；硫脲鎓；或鋶，且產生鹵素陰離子(即鹵離子)，諸如(例如)氟離子、氯離子、溴離子或碘離子。陽離子基可與鹵離子形成離子鍵而形成包含活性氫官能基之離子液體。該第一及第二步驟之非限制性實例提供於下文反應圖3及反應圖4中，且個別步驟在下文進行論述且提供於反應圖3-A及反應圖3-B及反應圖4-A及4-B中。
反應圖3說明單體離子液體之形成。
反應圖 3
使包含活性氫官能基之鹵化化合物與可離子化化合物反應形成包含活性氫官能基之離子液體之第一步驟之非限制性實例提供於下文反應圖3-A中。如反應圖3-A中所顯示，3-氯-丙醇與N-甲基咪唑反應形成包含含羥基官能基之離子液體之反應產物。
反應圖 3-A
包括使包含活性氫官能基之離子液體與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體之第二步驟之反應之非限制性實例提供於下文反應圖3-B中。如反應圖3-B中所顯示，包含羥基官能基之離子液體與異氰酸基丙基三甲氧基矽烷反應形成三甲氧基矽烷官能性離子液體。
反應圖 3-B
反應圖4說明根據本發明之單體或聚合離子液體之形成，其中該鹵化化合物係先藉由使環氧基官能性化合物與鹵化酸(其中n ≥ 1，諸如1至6，諸如2至6)及Risa單價或多價、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基、單價或多價C6 -C36 芳族基、單價或多價C3 -C36 環脂族基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚酯基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚醚基、數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價丙烯酸樹脂或數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價聚胺基甲酸酯基反應製備。
反應圖 4
使鹵化化合物與可離子化化合物反應形成包含活性氫官能基之離子液體之第一步驟之非限制性實例提供於下文反應圖4-A中。如反應圖4-A中所顯示，單體(當n = 1時)或聚合(當n≥2(諸如2至6)時)鹵化醇與N-甲基咪唑反應形成包含含羥基官能基之單體或聚合離子液體之反應產物。
反應圖 4-A
包括使包含活性氫官能基之離子液體與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體之第二步驟之反應之非限制性實例提供於下文反應圖4-B中。如反應圖4-B中所顯示，包含羥基官能基之單體或聚合離子液體與異氰酸基丙基三甲氧基矽烷反應形成三甲氧基矽烷官能性離子液體。
反應圖 4-B
來自包含活性氫官能基之鹵化化合物之鹵素取代基與可離子化化合物之分子之比率可為至少1:3，諸如至少1:2，諸如至少1:1.1，諸如至少1:1，且可不大於3:1，諸如不大於1.5:1，諸如不大於1.1:1，諸如不大於1:1。來自包含活性氫官能基之鹵化化合物之鹵素取代基與可離子化化合物之分子之比率可為1:3至3:1，諸如1:2至1.5:1，諸如1:1.1至1.1:1。
來自包含活性氫官能基之離子液體之活性氫官能基與來自異氰酸基官能性烷氧基矽烷之異氰酸基之比率可為至少1:3，諸如至少1:2，諸如至少1:1.1，諸如至少1:1，且可係不大於3:1，諸如不大於1.5:1，諸如不大於1.1:1，諸如不大於1:1。來自包含活性氫官能基之離子液體之活性氫官能基與來自異氰酸基官能性烷氧基矽烷之異氰酸基之比率可為1:3至3:1，諸如1:2至1.5:1，諸如1:1.1至1.1:1。
根據本發明，用於製備烷氧基矽烷官能性離子液體之製程可以將包含活性氫官能基之鹵化化合物、可離子化化合物及視需要之有機溶劑在惰性氣體氛圍(例如氮氣氛圍)中組合開始。然後，可加熱該混合物至高溫，諸如(例如)有機溶劑之回流溫度(例如110.6℃，假如甲苯為有機溶劑)，且維持一段足夠使鹵化醇與可離子化化合物反應形成羥基官能性離子液體之時間。在反應完成後，使反應溫度冷卻至70℃。可視需要將觸媒添加至反應混合物中，且可歷時一段時間(諸如(例如)30分鐘)滴加異氰酸基官能性烷氧基矽烷。在添加異氰酸基官能性烷氧基矽烷後，可使反應混合物維持在高溫一段足夠使羥基官能性離子液體與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應且形成烷氧基矽烷官能性離子液體之時間。然後，可使該反應混合物冷卻至諸如(例如)80℃之溫度。在該溫度下，可停止攪拌。在一段足夠的時間(諸如(例如)10分鐘)後，該反應混合物可分離為二相混合物，其包括包含離子液體之第一相及包含溶劑及除離子液體以外的其他有機化合物之第二相。含溶劑相可藉由傾析移除，及額外溶劑可使用真空泵藉由真空蒸餾移除。
包含活性氫官能基之鹵化化合物(例如鹵化醇)與可離子化化合物反應之溫度及時間期可根據反應規模、確切的反應條件及額外成分(例如觸媒)之存在或不存在而變化，但一般而言，時間期可藉由依薄層層析(TLC)或氣相層析(GC)分析反應混合物之內含物以確定未反應的可離子化化合物之存在來確定。該形成包含活性氫官能基之離子液體之「足夠的時間期」可為(例如)至少2小時，諸如至少4小時，諸如至少8小時，且可係不大於24小時，諸如不大於18小時，諸如不大於12小時，且可在2小時至24小時，諸如4小時至18小時，諸如8小時至12小時範圍內。
包含活性氫官能基之離子液體(例如羥基官能性離子液體)與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應之溫度及時間期可根據反應規模、確切的反應條件及額外成分(諸如(例如)觸媒)之存在或不存在改變，但一般而言，時間期可藉由依FT-IR分光計分析反應混合物之內含物直到不再偵測到在2259 cm-1 下之異氰酸酯峰(指示所用異氰酸基官能基已被消耗且反應完成並形成烷氧基矽烷官能性離子液體)來確定。該形成鹵化烷氧基矽烷之「足夠的時間期」可為(例如)至少0.5小時，諸如至少1小時，諸如至少3小時，且可係不大於24小時，諸如不大於12小時，諸如不大於8小時，且可在0.5小時至24小時，諸如1小時至12小時，諸如3小時至8小時範圍內。
本發明亦關於離子液體。該等離子液體可視需要藉由本文所述之本發明之方法來製備。該離子液體可包含每分子具有一個鹽基之單體化合物，且係稱為「單體離子液體」。該離子液體可包含每分子具有至少兩個鹽基之化合物(包括聚合化合物)，且係稱為「聚合離子液體」。本發明之離子液體之非限制性實例可由下式(II)至(IV)表示。
根據本發明之式(II)，該離子液體可包含單體化合物且可包括或表示：

(II)
其中R7 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；且R7 各獨立地為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
根據式(II)之適宜離子液體之非限制性實例包括由式(III)表示之單體化合物：

(III)
根據本發明之式(IV)，該離子液體可包含單體(當n=1時)或聚合化合物且可包括或表示：

(IV)
其中n≥1，諸如1至6，諸如2至6；R為單價或多價、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基、單價或多價C6 -C36 芳族基、單價或多價C3 -C36 環脂族基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚酯基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚醚基、數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價丙烯酸樹脂或數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價聚胺基甲酸酯基；R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；且R7 各獨立地為氫或經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
本發明亦關於用於塗料組合物中之離子液體，及包含包含鹽基及第一官能基之離子液體、包含第二官能基之成膜聚合物及包含第三官能基之固化劑、由其組成或基本上由其組成之塗料組合物，其中該第一官能基係對該第二官能基及該第三官能基中之至少一者具反應性。
根據本發明，該組合物包含離子液體。如上所述，該離子液體可包含包含陽離子及陰離子之鹽基。本發明之離子液體之非限制性實例可由式(II)至(V)表示。上文論述式(II)至(IV)。
根據本發明之式(V)，該離子液體可包含單體化合物且可包括或表示：

(V)
該離子液體可進一步包含第一官能基。該官能基可包括(例如)羥基或烷氧基矽基。第一官能基之存在允許離子液體能夠與塗料組合物之其他組分經與第一官能基化學反應而反應。例如，羥基官能基之併入可允許離子液體與具有對羥基具反應性之官能基之化合物(諸如(例如)具有異氰酸基之化合物)反應。根據本發明，該離子液體可包含兩個或更多個第一官能基，且該兩個或更多個第一官能基可為相同或不同官能基。
該離子液體可進一步包含共價結合具有第一官能基之鹽基之二價有機基團。該二價有機基團可包含經取代或未經取代、分支鏈或直鏈烷二基或經取代或未經取代之分支鏈或直鏈C6 -C36 芳族基。烷基或苄基環(若存在)之取代可包括(例如)胺基甲酸酯、脲、醚或硫醚官能基及其組合。
數量平均分子量(Mn )及重量平均分子量(Mw )可藉由此項技術中已知的任何技術，諸如(例如)凝膠滲透層析，使用具有Waters 410差示折射計(RI偵測器)之Waters 2695分離模組、分子量為約500 g/mol至900,000 g/mol之聚苯乙烯標準品、用作洗脫劑之流速為0.5 mL/min之四氫呋喃(THF)與溴化鋰(LiBr)及一個Asahipak GF-510 HQ分離管柱來確定。
離子液體在呈單體化合物形式時可以基於樹脂固體之總重量計至少0.5重量%(諸如至少2重量%，諸如至少4重量%)的量存於塗料組合物中，且可以基於樹脂固體之總重量計不大於25重量%(諸如不大於17重量%，諸如不大於14重量%)的量存在。根據本發明，離子液體在呈單體化合物形式時可以基於樹脂固體之總重量計0.5重量%至25重量%(諸如2重量%至17重量%，諸如4重量%至14重量%)的量存於塗料組合物中。
離子液體在呈聚合化合物形式時可以基於樹脂固體之總重量計至少0.5重量%(諸如至少10重量%，諸如至少20重量%)的量存於塗料組合物中，且可以基於樹脂固體之總重量計不大於50重量%(諸如不大於40重量%，諸如不大於35重量%)的量存在。根據本發明，離子液體在呈聚合化合物形式時可以基於樹脂固體之總重量計0.5重量%至50重量%(諸如10重量%至40重量%，諸如20重量%至35重量%)的量存於塗料組合物中。
離子液體在呈單體或聚合化合物形式時可以使得所得塗料組合物中鹽基的當量為每公克樹脂固體至少0.001當量鹽(諸如至少0.010，諸如至少0.014，諸如至少0.020)的量存於塗料組合物中。離子液體在呈單體或聚合化合物形式時可以使得所得塗料組合物中鹽基的當量為每公克樹脂固體0.001至0.300當量鹽(諸如0.010至0.250，諸如0.014至0.200，諸如0.014至0.150)的量存於塗料組合物中。
離子液體可實質上不含、基本上不含或完全不含鹼金屬及鹼土金屬。如本文所使用，「鹼金屬」係指除氫外之包括於元素週期表第I族中之元素，包括鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)及鈁(Fr)。如本文所使用，「鹼土金屬」係指包括於元素週期表第II族中之元素，包括鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)及鐳(Ra)。如本文所使用，若鹼金屬及鹼土金屬以基於離子液體之鹽基總重量計小於5重量%的量存於離子液體中，則離子液體係「實質上不含」鹼金屬及鹼土金屬。如本文所使用，若鹼金屬及鹼土金屬以基於離子液體之鹽基總重量計小於1重量%的量存於離子液體中，則離子液體係「基本上不含」鹼金屬及鹼土金屬。如本文所使用，若鹼金屬及鹼土金屬不存於離子液體中(即0%)，則離子液體係「完全不含」鹼金屬及鹼土金屬。
根據本發明，該塗料組合物可包含成膜聚合物。如本文所使用，術語「聚合物」意欲包涵寡聚物，且包括(但不限於)均聚物及共聚物。該成膜聚合物可選自(例如)多元醇聚合物、丙烯酸聚合物、聚酯聚合物、醇酸聚合物、聚胺基甲酸酯聚合物、聚醯胺聚合物、聚醚聚合物、環氧聚合物、聚矽氧烷聚合物、其共聚物及其混合物。一般而言，此等聚合物可為藉由熟習此項技術者已知的任何方法製得的此等類型之任何聚合物。該等聚合物可係溶劑型或水可分散性、可乳化型或具有有限水溶解度。成膜聚合物之適宜混合物亦可用於製備本發明組合物。
該成膜聚合物可包含「第二」官能基。術語「第二」官能基意欲區分成膜聚合物之官能基與塗料組合物之任何其他組分之官能基(諸如(例如)離子液體之第一官能基)，且無其他含義。例如，術語「第二」官能基並非意指除存於成膜聚合物上之不同官能基以外之官能基。因此，成膜聚合物可包含一或多個「第二」官能基，成膜聚合物上不存在任何其他官能基。根據本發明，成膜聚合物可係二官能性、三官能性或多官能性，其中該成膜聚合物包含至少2個、至少3個或更多個第二官能基。於成膜樹脂上之第二官能基可包括任何多個反應性官能基，包括(例如)羥基官能基、環氧基官能基、硫醇官能基、矽氧烷官能基、胺基官能基或其組合。
多元醇聚合物可包括此項技術中已知的任何適宜多羥基官能性聚合物。非限制性實例包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚胺基甲酸酯多元醇、醇酸多元醇及丙烯酸多元醇。亦可使用該等聚合物之適宜混合物。下文更詳細地描述多元醇聚合物之一些實例。
該丙烯酸聚合物可包括此項技術中已知的任何適宜丙烯酸聚合物。適宜丙烯酸聚合物包括一或多種烯系不飽和單體(諸如丙烯酸或甲基丙烯酸之烷基酯)視需要與一或多種其他可聚合烯系不飽和單體一起)加成聚合物。丙烯酸或甲基丙烯酸之有用的烷基酯包括烷基中包含1至30個(諸如4至18個)碳原子之脂族烷基酯。非限制性實例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯及丙烯酸2-乙基己酯。適宜之其他可共聚合烯系不飽和單體包括乙烯基芳族化合物，諸如苯乙烯及乙烯基甲苯；腈，諸如丙烯腈及甲基丙烯腈；乙烯基及亞乙烯基鹵化物，諸如氯乙烯及偏二氟乙烯；及乙烯基酯，諸如乙酸乙烯酯。
丙烯酸聚合物可包括羥基官能基，其可藉由包含一或多個羥基官能性單體於用於產生聚合物之反應物中而併入聚合物中。有用的羥基官能性單體包括羥基烷基中通常具有2至4個碳原子之丙烯酸羥基烷基酯及甲基丙烯酸羥基烷基酯，諸如丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、己內酯及丙烯酸羥基烷基酯之羥基官能性加成物及對應之甲基丙烯酸酯、及下文所述之β-羥基酯官能性單體。
β-羥基酯官能性單體可自烯系不飽和、環氧基官能性單體及具有約2至約20個碳原子之羧酸或自烯系不飽和酸官能性單體及不可與烯系不飽和酸官能性單體聚合之包含至少5個碳原子之環氧化合物製備。
用於製備β-羥基酯官能性單體之有用的烯系不飽和、環氧官能性單體包括(但不限於)丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油基醚、甲基烯丙基縮水甘油基醚、烯系不飽和單異氰酸酯與羥基官能性單環氧化物(諸如縮水甘油醇)之1:1 (莫耳)加成物、及可聚合多羧酸(諸如馬來酸)之縮水甘油基酯。羧酸之實例包括(但不限於)飽和單羧酸，諸如異硬脂酸及芳族不飽和羧酸。
用於製備β-羥基酯官能性單體之有用的烯系不飽和酸官能性單體包括單羧酸，諸如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸；二羧酸，諸如衣康酸、馬來酸及富馬酸；及二羧酸之單酯，諸如馬來酸單丁酯及衣康酸單丁酯。烯系不飽和酸官能性單體及環氧化合物通常係以1:1當量比率反應。環氧化合物不包含將參與自由基引發的與不飽和酸官能性單體聚合之烯系不飽和。有用的環氧化合物包括1,2-環氧戊烷、氧化苯乙烯及包含8至30個碳原子之縮水甘油基酯或醚(諸如丁基縮水甘油基醚、辛基縮水甘油基醚、苯基縮水甘油基醚及對-(第三丁基)苯基縮水甘油基醚)。羧酸之適宜縮水甘油基酯包括VERSATIC ACID 911及CARDURA E，其各者均購自Shell Chemical Co。
聚酯聚合物可包括此項技術中已知的任何適宜聚酯聚合物。該等聚酯聚合物可藉由多元醇與多羧酸之縮合來製備。適宜之多元醇包括(但不限於)乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二乙二醇、甘油、三羥甲基丙烷及季戊四醇。適宜之多羧酸包括(但不限於)琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、馬來酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸及偏苯三甲酸。除了上文提及的多羧酸之外，可使用酸之官能性等效物(諸如酸酐)(在其等存在的情況下)或該等酸之低碳數烷基酯(諸如甲基酯)。衍生自環狀酯(諸如己內酯)之聚酯亦可適宜。聚酯聚合物可係直鏈或分支鏈且可包含羥基、羧基、酸酐、環氧基及/或胺基甲酸酯官能基。
聚酯聚合物可包含羥基官能基。例如，聚酯聚合物可藉由選擇具有相較於羧酸官能基當量過量的羥基官能基的反應物使得所得聚酯聚合物包含羥基官能基及所需分子量來製備。
聚酯聚合物可包含藉由此項技術認可的方法製得的環氧官能基，該等認可的方法可包括首先製備羥基官能性聚酯，使其進一步與表氯醇反應。
聚酯聚合物可包括藉由首先形成可與用於形成聚酯之多羧酸及多元醇反應之胺基甲酸羥基烷基酯製得的側鏈及/或末端胺基甲酸酯官能基。胺基甲酸羥基烷基酯可與聚酯上的酸官能基縮合產生胺基甲酸酯官能基。胺基甲酸酯官能基亦可藉由使羥基官能性聚酯與低分子量胺基甲酸酯官能性材料經由轉胺甲醯化過程反應或藉由使異氰酸與羥基官能性聚酯反應併入至聚酯中。
醯胺官能基可藉由在聚合物之製備中使用適宜官能性反應物或藉由使用熟習此項技術者已知的技術將其他官能基轉化成醯胺基而引入至聚酯聚合物。同樣地，可視需要使用適宜官能性反應物(若可用)或轉化反應(依需要)併入其他官能基。
醇酸聚合物可包含此項技術中已知的任何適宜的醇酸聚合物。醇酸聚合物可包含聚酯樹脂與酸之殘基/反應產物。聚酯樹脂可包含二元酸及/或酸酐及多元醇之殘基/反應產物。二酸可包括苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、馬來酸、富馬酸、四氫鄰苯二甲酸及六氫鄰苯二甲酸。除了上述二酸之外，可使用二酸之官能性等效物，諸如酸酐(在其存在的情況下)，包括(例如)鄰苯二甲酸酐及馬來酸酐。亦可使用二酸及/或酸酐之組合。多元醇可包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二乙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇及其組合。
酸可包括有機酸，諸如脂肪酸。脂肪酸可包括C4 -C36 有機酸。脂肪酸可包括不飽和脂肪酸。適宜之不飽和脂肪酸可包括(但不限於) α-次亞麻油酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、亞麻油酸、γ-次亞麻油酸、二高-γ-次亞麻油酸、花生四烯酸、棕櫚油酸、十八碳烯酸、二十烯酸、油酸、反油酸、巨頭鯨魚酸(gondoic acid)、巴豆酸、肉豆蔻油酸、人酸(sapienic acid)、二十碳二烯酸、皮諾斂酸(pinolenic acid)、桐酸及蜂蜜酸(mead acid)。酸亦可衍生自油。油可包括植物油或松油。適宜之植物油包括(但不限於)大豆油、亞麻籽油、棕櫚油、椰子油、菜籽油及向日葵油。亦可使用酸及/或油之組合。
聚胺基甲酸酯聚合物可包含此項技術中已知的任何適宜的聚胺基甲酸酯聚合物。具有側鏈及/或末端羥基官能基之適宜聚胺基甲酸酯聚合物之非限制性實例係藉由使多元醇與聚異氰酸酯反應使得OH/NCO (羥基對異氰酸酯)當量比率大於1:1而致產物中存在游離羥基來製備。或者，異氰酸酯官能性聚胺基甲酸酯可使用相對量的類似反應物使得OH/NCO當量比率小於1:1來製備。該等反應使用就胺基甲酸酯之形成而言之典型條件，例如，30℃至160℃之溫度且達到環境壓力(如熟習此項技術者所知)。
可用於製備聚胺基甲酸酯聚合物之有機聚異氰酸酯包括一或多種脂族二異氰酸酯或高碳數聚異氰酸酯。
適宜脂族二異氰酸酯之實例包括直鏈脂族二異氰酸酯，諸如1,6-六亞甲基二異氰酸酯。此外，可使用環脂族二異氰酸酯。實例包括異佛爾酮二異氰酸酯及4,4′-亞甲基-雙-(異氰酸環己酯)。適宜高碳數聚異氰酸酯之實例包括1,2,4-苯三異氰酸酯及異氰酸聚亞甲基聚苯基酯。
末端及/或側鏈胺基甲酸酯官能基可藉由使聚異氰酸酯與包含末端/側鏈胺基甲酸酯基之多元醇反應而併入至聚胺基甲酸酯中。或者，胺基甲酸酯官能基可藉由使聚異氰酸酯與多元醇及胺基甲酸羥基烷基酯或異氰酸(作為獨立反應物)反應而併入至聚胺基甲酸酯中。胺基甲酸酯官能基亦可藉由使羥基官能性聚胺基甲酸酯與低分子量胺基甲酸酯官能性材料經轉胺甲醯化過程反應而併入至聚胺基甲酸酯中。另外，異氰酸酯官能性聚胺基甲酸酯可與胺甲酸羥基烷基酯反應產生胺基甲酸酯官能性聚胺基甲酸酯。
醯胺官能基可藉由在聚合物之製備中使用適宜官能性反應物或藉由使用熟習此項技術者已知的技術將其他官能基轉化為醯胺基而併入至聚胺基甲酸酯聚合物中。同樣地，其他官能基可視需要使用適宜官能性反應物(若可用)或轉化反應(視需要)而併入。
聚醯胺聚合物可包括此項技術中已知的任何適宜聚醯胺聚合物。聚醯胺聚合物之非限制性實例包括聚醯胺與寡聚脂肪酸之縮合產物。聚胺可為二伸乙三按、三伸乙四胺、四伸乙五胺及彼等一般由式H(HNR)n NH2 (其中R為具有2至6個碳原子之烷二基及n為1至6之整數)表示者。寡聚脂肪酸可為彼等藉由乾燥或半乾燥油或其游離酸、或此等酸(尤其來自富含亞麻油酸之來源)之簡單脂族醇酯之聚合產生者。簡單的乾燥或半乾燥油包括大豆油、亞麻籽油、桐油、紫蘇油、棉籽油、玉米油、向日葵油、紅花子油及脫水蓖麻油。適宜之脂肪酸亦可自松油、皂料(soap stock)及其他類似材料獲得。在用於製備寡聚脂肪酸之製程中，具有足夠雙鍵官能度之脂肪酸在極大程度上可藉由狄爾斯-阿爾德機制(Diels-Alder)機制組合以提供二元及寡聚脂肪酸之混合物。此等酸稱為二聚物、三聚物及類似物。如本文所使用，術語「寡聚脂肪酸」意欲包括任何個別寡聚脂肪酸及寡聚脂肪酸之混合物，寡聚脂肪酸之混合物通常含有主要部分之二聚物酸、少量之三聚物及高碳數聚合脂肪酸及一些殘餘單體。主要包含酸與一些殘餘單體之二聚形式及少量三聚物及高碳數聚合脂肪酸之寡聚脂肪酸可視需要氫化且使用經氫化之產物以形成聚醯胺。此外，寡聚脂肪酸可經蒸餾以提供相對高二聚物含量的酸。
聚胺及寡聚脂肪酸係在高溫下縮合以形成聚醯胺。過量的聚胺可用於得到胺官能基在聚醯胺之末端位置之胺官能性(諸如胺封端)聚醯胺。過量意指胺等效物對羧基等效物之比率大於1。反應產物可具有在50至80範圍內之胺值，依此項技術中已知的任何適宜技術測得。
可將聚醯胺與環氧化烯烴組合。將環氧化烯烴及聚醯胺混合且加熱至100℃至225℃之溫度以形成產物。聚醯胺對環氧化烯烴之重量比率可為10至40:90至60。反應時間隨溫度改變但通常為30分鐘至3小時。
聚醚聚合物可包含此項技術中已知的任何適宜聚醚聚合物。例如，聚醚聚合物可包括藉由各種多元醇(例如，二醇(諸如乙二醇、1,6-己二醇、雙酚A及類似物)或其他高碳數多元醇(諸如三羥甲基丙烷、季戊四醇及類似物)之氧基烷基化形成的聚醚多元醇。可如所示使用的具高官能度之多元醇可(例如)藉由化合物(諸如蔗糖或山梨糖醇)之氧基烷基化來製備。一種常用的氧基烷基化方法係使多元醇與環氧烷(例如，環氧丙烷或環氧乙烷)在酸性或鹼性觸媒的存在下反應。特定的聚醚包括彼等以名稱TERATHANE及TERACOL(購自E. I. Du Pont de Nemours and Company, Inc.)及POLYMEG(購自Q O Chemicals, Inc.，Great Lakes Chemical Corp的子公司)出售者。
聚醚聚合物亦可包括聚醚胺。聚醚胺應理解為指示聚醚主鏈上連接有一或多個胺官能基之化合物，諸如以其各自結構中的環氧丙烷、環氧乙烷或經混合之環氧丙烷及環氧乙烷重複單元表徵者，諸如(例如)Jeffamine系列產品中的一種產品。該等聚醚胺之實例包括胺化丙氧基化季戊四醇(諸如Jeffamine XTJ-616)及彼等以式(VI)至(VIII)表示者。
根據式(VI)，聚醚胺可包括：

(VI)
其中y=0-39，x+z=1-68。
由式(VI)表示之適宜聚醚胺包括(但不限於)胺封端聚乙二醇，諸如彼等以其JEFFAMINE ED系列(諸如JEFFAMINE HK-511、JEFFAMINE ED-600、JEFFAMINE ED-900及JEFFAMINE ED-2003)購自Huntsman Corporation者；及胺封端聚丙二醇，諸如彼等以其JEFFAMINE D系列(諸如JEFFAMINE D-230、JEFFAMINE D-400、JEFFAMINE D-2000及JEFFAMINE D-4000)購自Huntsman Corporation者。
根據式(VII)，聚醚胺可包括：

(VII)
其中各p獨立地為2或3。
由式(VII)表示之適宜聚醚胺包括(但不限於)胺封端聚乙二醇基二胺，諸如Huntsman Corporation的JEFFAMINE EDR系列，諸如JEFFAMINE EDR-148及JEFFAMINE EDR-176。
根據式(VIII)，聚醚胺可包括：

(VIII)
其中R8 為H或C2 H5 ，m=0或1，a+b+c=5-85。
由式(VIII)表示之適宜聚醚胺包括(但不限於)胺封端丙氧基化三羥甲基丙烷或甘油，諸如Huntsman Corporation的JEFFAMINE T系列，諸如JEFFAMINE T-403、JEFFAMINE T-3000及JEFFAMINE T-5000。
聚矽氧烷聚合物可包括此項技術中已知的任何適宜聚矽氧烷聚合物。聚矽氧烷可具有200 g/mol至100,000 g/mol，諸如500 g/mol至100,000 g/mol，諸如1,000 g/mol至75,000 g/mol及諸如2,000 g/mol至50,000 g/mol之重量平均(Mw )分子量。適宜之聚矽氧烷包括聚合聚矽氧烷，諸如聚二甲基矽氧烷(PDMS)。聚矽氧烷可具有對塗料組合物中之至少一種其他組分(諸如離子液體或固化劑)上之官能基具反應性之至少一個官能基。例如，聚矽氧烷可具有至少一個羥基及/或胺官能基，諸如具有至少兩個胺官能基之PDMS，使得其可與具有異氰酸酯官能基之固化劑反應。適宜之聚矽氧烷聚合物亦包括彼等如美國專利第5,275,645號及美國專利第5,618,860號中所述製備者，該等專利係以全文引用的方式併入本文中，諸如PSX 700(購自PPG Industries)。其他市售聚矽氧烷之實例包括WACKER FLUID NH 130D，購自WACKER Chemie AG；Shin-Etsu KF-6003，購自Shin-Etsu；MCR-C18、MCR-C62及DMS-531，購自GELEST, Inc.；及DC 200-1000，購自Dow Corning。
環氧聚合物可包括此項技術中已知的任何適宜環氧聚合物。例如，環氧聚合物可藉由使聚環氧化物及選自含醇羥基之物質及含酚羥基之物質之多元醇反應以鏈延伸或建構聚環氧化物之分子量來製備。通常，如下製備經鏈延伸之聚環氧化物：使聚環氧化物及多元醇一起「純」反應或在惰性有機溶劑(諸如酮(包括甲基異丁基酮及甲基戊基酮)、芳香烴(諸如甲苯及二甲苯)及二醇醚(諸如二乙二醇之二甲基醚))中的存在下反應。該反應通常係在80℃至160℃之溫度下進行30至180分鐘直到獲得環氧聚合物反應產物。反應物之當量比率(即環氧基：多元醇)可在1.00:0.50至1.00:2.00範圍內。如熟習此項技術者所瞭解，環氧聚合物可包含環氧官能基及/或羥基官能基，視反應物比率而定。
通常，聚環氧化物具有至少兩個1,2-環氧基。聚環氧化物可係飽和或不飽和、環狀或非環狀、脂族、脂環族、芳族或雜環。此外，聚環氧化物可包含取代基，諸如鹵素、羥基及醚基。聚環氧化物之實例為彼等具有大於1及/或2之1,2-環氧等效性者；即，每分子具有平均至少兩個環氧基之聚環氧化物。適宜之聚環氧化物包括多元醇(諸如環狀多元醇)之聚縮水甘油基醚及多元酚(諸如雙酚A)之聚縮水甘油基醚。此等聚環氧化物可藉由使多元酚與表鹵醇或二鹵化醇(諸如表氯醇或二氯化醇)在鹼的存在下醚化來製備。除了多元酚之外，其他環狀多元醇可用於製備環狀多元醇之聚縮水甘油基醚。其他環狀多元醇之實例包括脂環族多元醇，尤其係環脂族多元醇，諸如氫化雙酚A、1,2-環己烷二醇及1,2-雙(羥基甲基)環己烷。本發明中亦可使用含環氧基之芳族聚合物。
用於鏈延伸或增加聚環氧化物之分子量(即，藉由羥基-環氧基反應)之多元醇之實例包括含醇羥基之物質及含酚羥基之物質。含醇羥基之物質之實例為簡單多元醇，諸如新戊二醇；聚酯多元醇，諸如彼等述於美國專利第4,148,772號中者；聚醚多元醇，諸如彼等述於美國專利第4,468,307號中者；及胺基甲酸酯二醇，諸如彼等述於美國專利第4,931,157號中者。含酚羥基之物質之實例為多元酚，諸如雙酚A、間苯三酚(phloroglucinol)、兒茶酚及间苯二酚。亦可使用含醇羥基之物質與含酚羥基之物質之混合物。
在與單體離子液體組合使用時，成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計至少20重量%，諸如至少40重量%，諸如至少50重量%的量存於塗料組合物中，且可以不大於90重量%，諸如不大於85重量%，諸如不大於77重量%的量存在。成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計20重量%至90重量%，諸如40重量%至85重量%，諸如50重量%至77重量%的量存於塗料組合物中。
亦有可能的是，離子液體本身作為成膜聚合物的部分或全部包含。例如，上述離子液體可經併入至聚合物中以形成充作成膜聚合物之聚合離子液體。該成膜聚合物可與經適當選擇之固化劑反應。固化劑可選自此項技術中已知可與聚合物上的官能基交聯之任何固化劑。下文更全面地描述適宜之固化劑。另外，成膜聚合物亦可係自固化的及無需固化劑下固化。因此，另一成膜聚合物在與聚合離子液體組合使用時係視情況的。
在離子液體呈聚合離子液體形式的情況下，成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計至少0.5重量%，諸如至少10重量%，諸如至少30重量%的量存於塗料組合物中，及可以不大於80重量%，諸如不大於70重量%，諸如不大於65重量%的量存在。成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計0.5重量%至80重量%，諸如10重量%至70重量%，諸如30重量%至65重量%的量存於塗料組合物中。
根據本發明，該塗料組合物可視需要包含固化劑。固化劑可包括此項技術中已知可與成膜聚合物上的官能基交聯之任何固化劑。因此，固化劑包含對成膜聚合物之第二官能基具反應性之第三官能基。術語「第三」官能基意欲區分固化劑之官能基與塗料組合物之任何其他組分之官能基(諸如離子液體之第一官能基或成膜聚合物之第二官能基)，及不具有其他含義。為了明確起見，術語「第三」官能基意欲指示除了存於固化劑上的不同官能基外的官能基。因此，固化劑可包含兩個或更多個「第三」官能基，而該固化劑上具有或不具有任何其他官能基。熟習此項技術者可基於成膜聚合物之官能度從已知固化劑中選擇適宜固化劑，諸如(例如)三聚氰胺、酚系、碳二亞胺、羥基烷基醯胺、異氰酸酯、封端異氰酸酯、苯胍胺、環氧樹脂、噁唑啉、胺基矽烷及類似物。因此，第三官能基可包括胺基、羥基、異氰酸基、環氧基、矽氧烷或其組合。
固化劑可包含一或多種聚異氰酸酯，諸如二異氰酸酯、三異氰酸酯及更高官能性異氰酸酯，且可包含雙縮脲及異氰尿酸酯。二異氰酸酯可包括(例如)甲苯二異氰酸酯、4,4′-亞甲基-雙-(異氰酸環己酯)、異佛爾酮二異氰酸酯、2,2,4-及2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯之異構體混合物、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯及/或4,4′-二苯基亞甲基二異氰酸酯。可使用任何適宜二異氰酸酯之縮二脲，包括(例如) 1,4-四亞甲基二異氰酸酯及1,6-六亞甲基二異氰酸酯。此外，可使用環脂族二異氰酸酯(諸如異佛爾酮二異氰酸酯)及4,4′-亞甲基-雙-(異氰酸環己酯)之縮二脲。可製備縮二脲之適宜芳烷基二異氰酸酯之實例包括間-苯二甲基二異氰酸酯及α,α,α′,α′-四甲基間-苯二甲基二異氰酸酯。
亦可使用三官能性異氰酸酯作為固化劑，諸如(例如)異佛爾酮二異氰酸酯之三聚物、六亞甲基二異氰酸酯、三異氰酸基壬烷、三苯基甲烷三異氰酸酯、1,3,5-苯三異氰酸酯、2,4,6-甲苯三異氰酸酯、以名稱CYTHANE 3160由CYTEC Industries出售的三羥甲基及四甲基二甲苯二異氰酸酯之加成物及DESMODUR N 3300(其為六亞甲基二異氰酸酯之異氰尿酸酯，購自Covestro AG)。
聚異氰酸酯亦可為上文所揭示者中之一者，其係使用熟習此項技術者已知可形成具有異氰酸酯官能基之聚胺基甲酸酯預聚物之適宜物質及技術經一或多種聚胺及/或多元醇鏈延伸。示例性聚異氰酸酯描述在美國專利申請案第2013/0344253 A1號第[0012]-[0033]段中，該案係以引用的方式併入本文中。
固化劑可以基於樹脂固體之總重量計至少10重量%，諸如至少12重量%，諸如至少14重量%的量存於塗料組合物中，及可以不大於80重量%，諸如不大於50重量%，諸如不大於40重量%的量存在。固化劑可以基於樹脂固體之總重量計10重量%至80重量%，諸如12重量%至50重量%，諸如14重量%至40重量%的量存於塗料組合物中。
根據本發明，成膜聚合物亦可係自固化或自縮合(即自交聯)的，且不需要存在固化劑即可固化。因此，該塗料組合物可實質上不含、基本上不含或完全不含固化劑。如本文所使用，若固化劑以基於樹脂固體之總重量計小於5重量%的量存在，則塗料組合物係「實質上不含」固化劑。如本文所使用，若固化劑以基於樹脂固體之總重量計小於1重量%的量存在，則塗料組合物係「基本上不含」固化劑。如本文所使用，若固化劑不存於塗料組合物中，即，0重量%，則塗料組合物係「完全不含」固化劑。自固化成膜聚合物之實例包括具有烷氧基矽烷基之聚矽氧烷聚合物(如上所述)。因此，自固化成膜聚合物可包含第二官能基，包括(例如)烷氧基矽基。適宜之自固化聚矽氧烷聚合物描述在美國專利第5,275,645號及美國專利第5,618,860號中，該等案件各以上文引用的方式併入。
在與單體離子液體組合使用時，自固化成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計至少75重量%，諸如至少85重量%，諸如至少88重量%的量存於塗料組合物中，及可以不大於99.5重量%，諸如不大於97重量%，諸如不大於95重量%的量存在。自固化成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計75重量%至99.5重量%，諸如85重量%至97重量%，諸如88重量%至95重量%的量存於塗料組合物中。
在與聚合離子液體組合使用時，自固化成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計至少50重量%，諸如至少60重量%，諸如至少65重量%的量存於塗料組合物中，及可以不大於99.5重量%，諸如不大於90重量%，諸如不大於80重量%的量存在。自固化成膜聚合物可以基於樹脂固體之總重量計50重量%至99.5重量%，諸如60重量%至90重量%，諸如65重量%至80重量%的量存於塗料組合物中。
根據本發明，該塗料組合物可視需要進一步包含溶劑。可使用此項技術中使用的與塗料組合物之組分相容之任何適宜溶劑。適宜有機溶劑之非限制性實例包括脂族烴、芳族烴、酮及酯。適宜脂族烴之非限制性實例包括己烷、庚烷、辛烷及類似物。適宜芳族烴之非限制性實例包括苯、甲苯、二甲苯及類似物。適宜酮之非限制性實例包括甲基異丁基酮、二異丁基酮、甲基乙基酮、甲基己基酮、乙基丁基酮及類似物。適宜酯之非限制性實例包括乙酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸戊酯、乙酸2-乙基己酯及類似物。亦可使用溶劑之混合物。
存於塗料組合物中之溶劑的量將取決於塗料組合物之期望的最終用途，諸如，塗料組合物是否藉由噴射、刷塗或其他適宜方法塗覆。例如，該溶劑可以基於塗料組合物之總重量計至少0.1重量%，諸如至少12重量%，諸如至少20重量%的量存於塗料組合物中，及可以不大於30重量%，諸如不大於28重量%，諸如不大於26重量%的量存在。該溶劑可以基於塗料組合物之總重量計0.1重量%至30重量%，諸如12重量%至28重量%，20重量%至26重量%的量存於塗料組合物中。
根據本發明，離子液體之第一官能基對成膜聚合物之第二官能基或固化劑之第三官能基中之至少一者具反應性。離子液體之第一官能基可對成膜聚合物之第二官能基及固化劑之第三官能基均具反應性。離子液體之第一官能基與成膜聚合物之第二官能基及/或固化劑之第三官能基之反應性允許離子液體與在塗料組合物固化期間形成的聚合基質之聚合主鏈反應並併入至其中。
根據本發明，當成膜聚合物係自固化時，離子液體之第一官能基可與成膜聚合物之第二官能基具反應性。因此，離子液體與在自固化塗料組合物固化期間形成的聚合基質之聚合主鏈反應並併入至其中。
在不受任何理論限制下，咸信藉由併入離子液體至固化的塗層之聚合主鏈中，在塗層使用壽命中該塗料保留離子液體(包括鹽基)。進一步咸信塗層表面上鹽基官能度之存在得到有利的冰黏著性質，諸如，例如，減少之表面能、減少之自塗層表面移去冰所需要的平均最大負載及減少之自塗層表面移去冰所需要的平均最大壓力及可導致塗層表面上水的凝固點降低。此等「防凍」性質導致在經塗覆之基板之表面上冰之累積減輕，無需此項技術中目前使用的防凍處理。
自塗層表面移去冰所需要的平均最大負載及自塗層表面移去冰所需要的平均最大應力可根據更充分地述於下文實例中之冰黏著測試測加以測定。
根據本發明，相較於由不包含離子液體之對照塗料組合物形成之塗層，根據冰黏著測試測得的冰黏著之平均最大負載可減少基於樹脂固體之總重量計至少50%，諸如至少60%，諸如至少70%，諸如至少75%，及就由包含5重量%之上述離子液體之塗料組合物形成的塗層而言可減少50%至90%，諸如60%至90%，諸如70%至90%。
根據本發明，相較於由不包含離子液體之對照塗料組合物形成的塗層，根據冰黏著測試測得的冰黏著之平均最大負載可減少基於樹脂固體之總重量計至少50%，諸如至少60%，諸如至少70%，諸如至少75%，諸如至少80%，及就由包含10重量%之上述離子液體之塗料組合物形成的塗層而言可減少50%至90%，諸如60%至90%，諸如70%至90%。
根據本發明，相較於由不包含離子液體之對照塗料組合物形成的塗層，根據冰黏著測試測得的冰黏著之平均最大應力可減少基於樹脂固體之總重量計至少50%，諸如至少70%，諸如至少75%，諸如至少80%，及就由包含5重量%之上述離子液體之塗料組合物形成的塗層而言可減少50%至90%，諸如70%至90%，諸如75%至90%，諸如80%至90%。
根據本發明，相較於由不包含離子液體之對照塗料組合物形成的塗層，根據冰黏著測試測得的冰黏著之平均最大應力可減少基於樹脂固體之總重量計至少50%，諸如至少70%，諸如至少75%，諸如至少80%，及就由包含10重量%之上述離子液體之塗料組合物形成的塗層而言可減少50%至90%，諸如70%至90%，諸如75%至90%，諸如80%至90%。
根據本發明，該塗料組合物可視需要包含聚矽氧添加劑。聚矽氧添加劑可包含此項技術中已知的任何適宜聚矽氧添加劑。例如，該聚矽氧添加劑可包含聚矽氧改質聚合物，其包含(i)對異氰酸酯官能基具反應性之側鏈官能基及(ii)聚矽氧烷側鏈。或者，聚矽氧改質聚合物除了聚矽氧烷側鏈外亦可包含烷氧基矽基使得聚矽氧添加劑可與上述自交聯成膜聚合物反應。該等聚合物可包含沿著聚合物主鏈之複數個聚矽氧烷側鏈及對異氰酸酯官能基具反應性之複數個側鏈及/或末端官能基。該等側鏈及/或末端官能基可包含(例如)羥基官能基。聚矽氧改質聚合物可包含多元醇聚合物、丙烯酸聚合物、聚酯聚合物、醇酸聚合物、聚胺基甲酸酯聚合物、聚醯胺聚合物、聚醚聚合物、環氧聚合物、聚矽氧烷聚合物、其共聚物基其混合物。
聚矽氧改質聚合物可包括羥基官能性、聚矽氧改質丙烯酸聚合物。羥基官能性、聚矽氧改質丙烯酸聚合物可證實5至100，諸如10至80，諸如20至60 mg KOH/g聚合物之羥基值。聚矽氧改質丙烯酸聚合物之重量平均(Mw )分子量可為3,000 g/mol至100,000 g/mol，諸如4,000 g/mol至80,000 g/mol，諸如5,000 g/mol至60,000 g/mol。羥基值可藉由此項技術中已知的任何適宜技術(諸如(例如)ASTM E222)確定。適宜之聚矽氧改質丙烯酸聚合物揭示於美國專利第7,122,599號第2欄第35行至第7欄第40行中，該案係以引用的方式併入本文中。市售聚矽氧改質丙烯酸聚合物包括BYK-Silclean 3700(含在1-甲氧基-2-丙醇乙酸酯中之具有基於固體樹脂計30 mg KOH/g之羥基值及15,000 g/mol之重量平均分子量之25%固體含量樹脂清澈溶液)(購自BYK Additives and Instruments)。
聚矽氧添加劑可以基於樹脂固體之總重量計至少1重量%，諸如至少2重量%，諸如至少4重量%的量存於塗料組合物中及可以不大於15重量%，諸如不大於10重量%，諸如不大於8重量%的量存在。聚矽氧添加劑可以基於樹脂固體之總重量計1重量%至15重量%，諸如2重量%至10重量%，諸如4重量%至8重量%的量存在。
已驚人地發現本發明之塗料組合物中離子液體與聚矽氧添加劑之組合導致於固化塗層之冰黏著性質的協同作用。以上文所提供的量併入離子液體及聚矽氧添加劑可導致平均最大負載及平均最大應力減少，該減少大於僅包含離子液體或聚矽氧添加劑之塗料之減少量。例如，根據冰黏著測試測得的平均最大負載可減少至少75%，諸如至少80%，諸如至少85%，及可減少75%至95%，諸如85%至95%；及根據冰黏著測試測得的平均最大應力可減少至少75%，諸如至少80%，諸如至少85%，及可減少75%至95%，諸如85%至95%。
根據本發明，該塗料組合物可視需要包含觸媒。該觸媒可促進成膜聚合物與固化劑反應。另外，可將自固化成膜聚合物與觸媒組合以促進聚矽氧烷聚合物之水解及聚縮合而實現固化。該觸媒可包括此項技術中已知可與塗料組合物之其他組分相容之任何適宜觸媒。適宜觸媒之非限制性實例包括可達成所期固化速率之三級胺觸媒、含氮雜芳族觸媒、金屬化合物觸媒、胍觸媒或觸媒之組合。適宜之三級胺觸媒包括(但不限於)三乙胺、N-甲基嗎啉、三乙二胺及類似物。適宜之含氮雜芳族觸媒包括吡啶、甲基吡啶(picoline)及類似物。適宜之金屬化合物觸媒包括(但不限於)以鉛、鋅、鈷、鈦酸鹽、鐵、銅及錫為主之化合物，諸如2-乙基己酸鉛、2-乙基己酸鋅、環烷酸鈷、鈦酸四異丙酯、環烷酸鐵、環烷酸銅、二乙酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫及類似物。適宜之胍觸媒包括彼等述於美國專利第7,842,762號第1欄第53行至第3欄第45行，該案件之所引述的部分係以引用的方式併入本文中。此等觸媒可單獨或以組合方式使用。
該觸媒可以基於樹脂固體之總重量計至少0.01重量%，諸如至少0.5重量%，諸如至少1重量%的量存於塗料組合物中，及可以不大於5重量%，諸如不大於3重量%，諸如不大於2重量%的量存在。該觸媒可以基於樹脂固體之總重量計0.01重量%至5重量%，諸如0.5重量%至3重量%，諸如1重量%至2重量%的量存於塗料組合物中。
該塗料組合物可另外包含多種其他選用成分及/或某種程度上取決於塗料組合物之特定應用之添加劑，諸如其他觸媒、顏料、著色劑、填充劑、增強劑、觸變劑、加速劑、表面活性劑、塑化劑、增積劑、穩定劑、腐蝕抑制劑、稀釋劑、位阻胺光穩定劑、UV光吸收劑及抗氧化劑。
根據本發明，該塗料組合物可包含兩組分或「2K」組合物。在兩組分塗料組合物中，緊接於塗料組合物之塗覆前塗料組合物之樹脂狀組分(例如，成膜聚合物)維持與固化劑組分分開。例如，緊接於塗覆前，聚胺基甲酸酯塗料組合物之樹脂狀組分(諸如成膜聚合物(例如，多元醇聚合物)及離子液體)及異氰酸酯固化劑可維持分開。在塗覆後，異氰酸酯固化劑及多元醇聚合物、及離子液體在環境溫度下反應形成固化塗層。
根據本發明，塗料組合物可為單一組分或「1K」組合物。在單一組分塗料組合物中，所有組分(包括成膜聚合物及固化劑)於相同分散液中維持在一起。該固化劑可為潛在固化劑，使得在環境溫度下儲存期間該固化劑不與成膜聚合物反應。例如，潛在固化劑可包括在未施加外部能源(諸如熱或UV輻射)下不具反應性之封端聚異氰酸酯。
根據本發明，該塗料組合物可為透明塗層(clearcoat)。透明塗層應理解為實質上透明或半透明之塗層。因此，透明塗層可具有某種程度之顏色，限制條件為其不會使透明塗層不透光或以其他方式在任何明顯程度上影響看到底層基板之能力。本發明之透明塗層可(例如)與有色底塗層共同使用。該底塗層可如塗料技術中所知進行調配。
本發明亦關於一種減少對基板表面冰黏著之方法，其包括施覆上文所述塗料組合物至基板且使該塗料組合物至少部分固化以形成塗層。可藉由本發明方法塗佈之基板不受限制。本發明方法中之適宜基板包括剛性金屬基板(諸如二價鐵金屬、鋁、鋁合金、銅)及其他金屬及合金基板。用於本發明之實踐中之該二價鐵金屬基板可包括鐵、鋼及其合金。有用的鋼材料之非限制性實例包括冷軋鋼、鍍鋅(塗佈鋅的)鋼、電鍍鋅鋼、不鏽鋼、酸洗鋼、鋅-鐵合金(諸如GALVANNEAL)及其組合。亦可使用二價鐵及非二價鐵金屬之組合或複合物。2XXX、5XXX、6XXX或7XXX系列之鋁合金及A356系列之覆鋁合金及鑄鋁合金亦可用作基板。AZ31B、AZ91C、AM60B或EV31A系列之鎂合金亦可用作基板。用於本發明中之基板亦可包含鈦及/或鈦合金。其他適宜之非二價鐵金屬包括銅及鎂、及此等材料之合金。用於本發明中之適宜金屬基板包括彼等用於車身總成(例如(但不限於)門、車身覆板、行李箱蓋、頂板、車蓬、車頂及/或桁條、鉚釘、起落架組件、及/或用於飛機上之外皮)、車輛幀、車輛部件、機車、車輪、及工業結構及組件中者。如本文所使用，「載具」或其變種包括(但不限於)民用、商用及軍用飛機、及/或地面載具(諸如汽車、機車及/或卡車)。該金屬基板亦可呈(例如)金屬薄片或製造件之形式。亦應明瞭該基板可用預處理溶液，包括磷酸鋅預處理溶液(諸如(例如)彼等述於美國專利第4,793,867號及第5,588,989號中者)或含鋯預處理溶液(諸如(例如)彼等述於美國專利第7,749,368號及第8,673,091號中者)預處理。該基板可包括復合材料，諸如塑料或纖維玻璃複合物。該基板可為呈風機葉片形式之纖維玻璃及/或碳纖維複合物。本文所揭示的方法亦適於減緩用於渦輪機及飛機部件(諸如機翼、尾翼、安定翼、方向舵、副翼、引擎進氣道、螺旋槳、轉子、機身及類似物)中之基板以及可遭遇結冰條件之其他基板上之冰累積。
在沉積任何塗料組合物於基板之表面上之前，常用的操作方式係(儘管沒有必要)藉由徹底清潔並去油脂表面自該表面移去雜質。此清潔通常在形成基板(衝壓、焊接等)為最終用途形狀之後進行。基板之表面可藉由物理及/或化學方式清潔，諸如機械研磨表面或用熟習此項技術者熟知的市售鹼性或酸性清潔劑(諸如偏矽酸鈉及氫氧化鈉)清潔/去油脂。清潔劑之非限制性實例為CHEMKLEEN 163(鹼基清潔劑，購自PPG Industries, Inc)。
在清潔步驟後，可用去離子水、溶劑或沖洗劑之水溶液沖洗基板以移去任何殘餘物。可空氣乾燥基板，例如，藉由使用氣刀，藉由經短暫暴露基板於高溫急驟餾去水或藉由使基板傳送於擠乾輥之間。
該基板可係裸、清潔表面；其可係油性、經一或多種預處理組合物預處理、且/或經一或多種塗料組合物、底漆、底塗層、頂塗層等藉由包括(但不限於)電沉積、噴射、浸塗、輥塗、簾幕塗佈等之任何方法施覆預塗。
在本發明之方法中，上文所述的塗料組合物可施覆至基板之一個表面之至少一部分且可至少部分地固化。基板可具有一個連續表面或兩個或更多個表面，諸如兩個相對的表面。通常，儘管塗料組合物可施覆至任何基板，經塗覆之表面為可預期暴露至有益於冰積聚之條件之任何表面組合物。塗料組合物可藉由多種方法(包括噴塗、浸漬塗佈/浸泡塗佈、刷塗或流動塗佈)中的一或多種施覆至基板。在基板上形成塗料組合物之薄膜後，該塗料組合物可藉由使其保持在環境溫度(例如72°F，22℃)下或環境溫度固化及烘烤之組合或僅藉由烘烤固化。該組合物可在環境溫度下通常於約24小時至約36小時範圍內的時間內固化。若組合使用環境溫度及烘烤，則該組合物通常允許保持一段約5小時至約24小時的時間，接著在高達140°F(60℃)之溫度下烘烤一段在約20分鐘至約1小時範圍內的時間。該塗層亦可藉由在60℃至260℃範圍內的高溫下烘烤基板一段在1分鐘至40分鐘範圍內的時間來固化。由塗料組合物形成的塗層可具有1至25密耳(25.4-635微米)，諸如5-25密耳(127-635微米)之乾膜厚度。
本發明亦關於一種由呈至少部分固化狀態之本發明之塗料組合物形成的塗層。
本發明亦關於一種經呈至少部分固化狀態之本發明塗料組合物塗佈的經塗佈之基板。
如本文所使用，術語關於官能基之「具反應性」係指可與另一官能基在典型固化條件下進行化學反應(諸如(例如)在將組分混合時或在施加外部能源後或在觸媒的存在下或藉由熟習此項技術者已知的任何其他方式自發反應)之官能基。
如本文所使用，術語「固化」(cure/cured)或類似術語與本文所述塗料組合物連用時意指形成塗料組合物的該等組分之至少一部分交聯形成塗層。另外，塗料組合物之固化係指使該組合物經歷固化條件(諸如彼等上文所述條件)，引起塗料組合物之組分之反應性官能基反應且使得組合物之組分交聯並形成固化塗層。可使該塗料組合物經歷固化條件直到其至少部分地固化。如本文所使用，術語「至少部分固化」意指使塗料組合物經歷固化條件以形成塗層，其中塗料組合物之組分之反應性基團之至少一部分發生反應。該塗料組合物亦可經歷固化條件以達成實質上完全固化且其中進一步固化導致塗層性質(諸如(例如)硬度)未顯著地進一步改良。
如本文所使用，「樹脂固體」包括離子液體、成膜聚合物、固化劑、用於製備顏料膏(若存在)之任何樹脂及任何其他非顏料組分。
出於此詳細描述之目的，應明瞭本發明可假設多種替代變化及步驟順序，除非另有相反明確指明。此外，除了在任何操作實例中、或另外指出之處外，用於本說明書及申請專利範圍中之表示例如成分的量之所有數值於所有情況中應理解為受術語「約」修飾。因此，除非有相反指示，否則陳述於下文說明書及隨附申請專利範圍中之數值參數為可隨本發明欲獲得之期望性質變化之近似值。至少而非作為一種嘗試來限制均等論於申請專利範圍之範疇的應用，各數值參數至少應根據所報導有效位數的數目及藉由應用尋常捨入技術來解釋。
雖然闡述本發明之寬廣範疇之數值範圍及參數為近似值，但已儘可能精確地報告特定實例中所闡述之數值。然而，任何數值固有地包含由其各次測試測量中存在的標準差所必然導致之特定誤差。
此外，應明瞭本文引述之任何數值範圍意欲包括包含於其中之所有子範圍。例如，「1至10」之範圍意欲包括介於(且含)所列舉最小值1與所列舉最大值10之間的所有子範圍，亦即，具有等於或大於1之最小值及等於或小於10之最大值。
在本申請案中，除非明文另作規定，否則使用單數時包括複數及複數包括單數。例如，雖然本文提及「一」鹵化化合物、「一」異氰酸基官能性烷氧基矽烷、「一」咪唑、「一」金屬觸媒、「一」離子液體、「一」成膜聚合物、「一」固化劑或「一」官能基，然而，可使用該等組分之組合(即複數種)。此外，在本申請案中，除非明文另作規定，否則使用「或」意指「及/或」，然而，在某些情況中可明確使用「及/或」。
如本文所使用，「包括」、「含有」及類似術語在本申請案之背景內容中應理解為與「包含」同義及因此係開放式且不排除存在其他未描述或未列舉的元件、材料、成分或方法步驟。如本文所使用，「由…組成」在本申請案之背景內容中應理解為排除存在任何未指定的元件、成分或方法步驟。如本文所使用，「基本上由…組成」在本申請案之背景內容中應理解為包括指定的元件、材料、成分或方法步驟「及彼等不顯著影響所描述的基礎及新穎特性者」。
如本文所使用，術語「於…上」、「至…上」、「施覆於…上」、「施覆至…上」、「形成於…上」、「沉積於…上」、「沉積至…上」意指形成、鋪蓋、沉積或提供於…上但不一定與表面接觸。例如，塗料組合物「沉積至」基板「上」不排除存在位於塗料組合物與基板之間的具有相同或不同組成之一或多個其他中介塗層。
儘管已詳細描述本發明之特定態樣，熟習此項技術者應瞭解可根據本發明之總體教示開發該等詳細內容之各種修改及變化。因此，所揭示的特定配置意欲僅係示例性且不受限於提供隨附申請專利範圍所有方面之本發明範疇及其任何及所有等效物。
態樣
本發明之態樣包括(但不限於)下列：
1. 一種製備烷氧基矽烷官能性離子液體之方法，其包括：
使包含鹵素及活性氫官能基之鹵化化合物、異氰酸基官能性烷氧基矽烷及能夠與鹵素形成離子鍵之可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。
2. 如態樣1之方法，其中該方法包括：
第一步驟，其包括使鹵化化合物及異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成鹵化烷氧基矽烷，及
第二步驟，其包括使該鹵化烷氧基矽烷與可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。
3. 如態樣1之方法，其中該方法包括：
第一步驟，其包括使鹵化化合物及可離子化化合物反應形成包含活性氫官能基之離子液體，及
第二步驟，其包括使包含活性氫官能基之離子液體與異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。
4. 如前述態樣中任一態樣之方法，其中該鹵化化合物包含鹵化醇，其中該鹵化醇較佳包含3-氯丙醇。
5. 如前述態樣中任一態樣之方法，其中該異氰酸基官能性烷氧基矽烷包含由式(I)表示之異氰酸基官能性三烷氧基矽烷：

(I)
其中R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及R7 為C1 至C4 烷基，其中該異氰酸基官能性三烷氧基矽烷較佳包含異氰酸基丙基三甲氧基矽烷。
6. 如前述態樣中任一態樣之方法，其中該可離子化化合物包含咪唑，其中該咪唑較佳包含N-甲基咪唑。
7. 如前述態樣中任一態樣之方法，其中該反應係在金屬觸媒的存在下進行，其中該金屬觸媒較佳包含錫觸媒。
8. 一種如前述態樣中任一態樣之方法製備之烷氧基矽烷官能性離子液體。
9. 如態樣8之烷氧基矽烷官能性離子液體，其由式(II)表示：

(II)
其中R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
10.如態樣8之烷氧基矽烷官能性離子液體，其由式(III)表示：

(III)。
11. 如態樣8之烷氧基矽烷官能性離子液體，其由式(IV)表示：

(IV)
其中n≥1；
R為單價或多價、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基、單價或多價、經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基、或單價或多價、經取代或未經取代之C3 -C36 環脂族基；
R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
12. 如態樣8之烷氧基矽烷官能性離子液體，其由式(IV)表示：

(IV)
其中n≥1；
R為數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚酯基；
R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
13. 如態樣8之烷氧基矽烷官能性離子液體，其由式(IV)表示：

(IV)
其中n≥1；
R為數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚醚基；
R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
14. 如態樣8之烷氧基矽烷官能性離子液體，其由式(IV)表示：

(IV)
其中n≥1；
R為數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價丙烯酸樹脂；
R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
15. 如態樣8之烷氧基矽烷官能性離子液體，其由式(IV)表示：

(IV)
其中n≥1；
R為數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價聚胺基甲酸酯基；
R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
16. 一種塗料組合物，其包含：
包含鹽基及第一官能基之離子液體；
包含第二官能基之成膜聚合物；及
包含第三官能基之固化劑；
其中該第一官能基係對該第二官能基及該第三官能基中之至少一者具反應性。
17. 如態樣16之塗料組合物，其中該鹽基包括吡啶鎓、吡咯啶鎓、咪唑鎓、銨、胍、鏻、異脲鎓、硫脲鎓或鋶。
18. 如態樣16或17之塗料組合物，其中該鹽基包括鹵化物、二氰胺、四氟硼酸鹽、硫酸氫鹽、甲基硫酸鹽、辛基硫酸鹽、六氟磷酸鹽、雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、三(五氟乙基)三氟磷酸鹽、三氟甲磺酸鹽、三氟乙酸鹽、硫氰酸鹽、有機硼酸鹽及對甲苯磺酸鹽。
19. 如態樣16至18中任一態樣之塗料組合物，其中該離子液體包含包括咪唑鎓及氯化物之鹽基。
20. 如態樣16至19中任一態樣之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(V)之結構：

(V)。
21. 如態樣16至19中任一態樣之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(II)之結構：

(II)
其中R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
22. 如態樣16至19中任一項之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(III)之結構：

(III)。
23. 如態樣16至19中任一項之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(IV)之結構：

(IV)
其中n≥1；
R包含單價或多價、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基、單價或多價C6 -C36 芳族基、單價或多價C3 -C36 環脂族基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚酯基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚醚基、數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價丙烯酸樹脂或數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價聚胺基甲酸酯基；
R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基；
R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基；
R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基；
R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及
R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
24. 如態樣16至23中任一態樣之塗料組合物，其中該離子液體係實質上不含鹼金屬及鹼土金屬。
25. 如態樣16至24中任一態樣之塗料組合物，其中該第一官能基包括羥基或烷氧基矽基。
26. 如態樣16至25中任一態樣之塗料組合物，其中該第二官能基包括羥基、環氧基、矽氧烷基或其組合。
27. 如態樣16至26中任一態樣之塗料組合物，其中該成膜聚合物每分子包含至少兩個第二官能基。
28. 如態樣16至27中任一態樣之塗料組合物，其中該第三官能基包括異氰酸基、胺基或其組合。
29. 如態樣16至28中任一態樣之塗料組合物，其中該固化劑每分子包含至少兩個第三官能基。
30. 如態樣16至29中任一態樣之塗料組合物，其進一步包含聚矽氧添加劑。
31. 如態樣16至30中任一態樣之塗料組合物，其中相較於由不包含離子液體之塗料組合物形成的至少部分固化塗層，由如態樣16至30中任一態樣之包含基於樹脂固體之總重量計5重量%離子液體之塗料組合物形成的至少部分固化塗層具有減少至少50%之平均最大負載，根據冰黏著測試測得。
32. 如態樣16至30中任一態樣之塗料組合物，其中相較於由不包含離子液體之塗料組合物形成的至少部分固化塗層，由如態樣16至30中任一態樣之包含基於樹脂固體之總重量計5重量%離子液體之塗料組合物形成的至少部分固化塗層具有減少至少50%之平均最大應力，根據冰黏著測試測得。
33. 一種塗料組合物，其包含：
包含鹽基及第一官能基之離子液體；及
包含第二官能基之自固化成膜聚合物；
其中該第一官能基係對該第二官能基具反應性
34. 一種減少對基板表面冰黏著之方法，該方法包括施覆如態樣16至33中任一態樣之塗料組合物至基板表面及使該塗料組合物至少部分固化以形成塗層。本文中，經塗佈之基板表面的冰黏著相較於未經塗覆之基板表面減少且相較於經基本上相同塗料(除了後者不包含離子液體外)塗佈之基板較佳亦減少。
35. 一種塗層，其係由如態樣16至33中任一態樣之呈至少部分固化狀態之塗料組合物形成。
36. 一種基板，其係經如態樣16至33中任一態樣之呈至少部分固化狀態之塗料組合物塗佈。
本發明之說明為以下實例，然而，該等實例不被認為係限制本發明於其詳細內容。除非另有指示，否則下文實例及本說明書通篇中之所有部分及百分比係以重量計。
實例
離子液體合成實例
實例 A
烷氧基矽烷官能性氯化甲基咪唑鎓離子液體之合成： 將3-氯-1-丙醇(46.23 g，0.489 mol，購自Aldrich)、甲苯(110 mL)及二月桂酸二丁基錫(0.028 g，購自Air Product & Chemicals)加入至配備攪拌器、冷凝器、氮氣入口管及在加熱外罩中之熱電偶之500毫升4頸罐中。開始藉由空氣馬達攪拌且使氮氣以0.2 scft/min流動通過氮氣入口管。將反應混合物加熱至70℃。在70℃下，歷時30分鐘藉由加料漏斗將異氰酸基丙基三甲氧基矽烷(109.2 g，0.533 mol，購自Momentive)滴加至反應混合物中。然後，使用甲苯(11 mL)沖洗該加料漏斗。保存反應混合物直到藉由Thermo Scientific Nicolet iS5 FT-IR光譜儀不再檢測到在2259 cm-1 下之異氰酸鹽峰。在反應完成(約3小時)後，歷時10分鐘將N-甲基咪唑(39.75 g，0.484 mol，購自Aldrich)滴加至該反應混合物。添加後，將該反應混合物加熱至回流且維持4小時。然後使該反應混合物冷卻至80℃並停止攪拌。10分鐘後，該反應混合物分為兩個相。溶劑相係藉由傾析移除。殘留在水相中之額外甲苯係藉由真空蒸餾移除。獲得橙色油。
實例 B
羥基官能性氯化甲基咪唑鎓離子液體之合成： 將3-氯-1-丙醇(72.55 g，0.7674 mol，購自Aldrich)、N-甲基咪唑(60 g，0.7308 mol，購自Aldrich)及甲苯(120 mL)加入至配備攪拌器、冷凝器、氮氣入口管及在加熱外套中之熱電偶之500毫升4頸罐中。開始藉由空氣馬達攪拌且使氮氣以0.2 scft/min流動。將反應混合物加熱至回流4小時。使該反應混合物冷卻至70℃並停止攪拌。10分鐘後，該反應混合物分為兩個相。溶劑相係藉由傾析移除。殘留在水相中之額外甲苯係藉由真空蒸餾移除。獲得橙色油。
實例 C
聚合烷氧基矽烷官能性離子液體之合成： 將Eponex™ 1510 (115.10 g，雙酚A-型環氧樹脂，購自Hexion Specialty Chemicals)、甲苯(107.20 mL)、2-氯乙酸(45.77 g，購自Sigma Aldrich)及碘化乙基三苯基鏻(ETPPI，0.20 g，購自Dow Chemical Co)加入至配備攪拌器、冷凝器、氮氣入口管及在加熱外套中之熱電偶之500毫升4頸罐中。開始藉由空氣馬達攪拌且使氮氣以0.2 scft/min流動通過氮氣入口管。將反應混合物逐漸加熱至130℃。使該反應維持在130℃，持續13小時直到酸值小於2。酸值係使用Metrohm 888 Titrando及作為滴定試劑之含在甲醇中之0.1 N KOH溶液藉由滴定確定。然後使該反應混合物冷卻至70℃。當反應溫度達到70℃時，將二月桂酸二丁基錫(0.046 g，購自Air Products & Chemicals)添加至該反應混合物。然後歷時30分鐘藉由加料漏斗將異氰酸基丙基三甲氧基矽烷(99.25公克，購自Momentive)滴加至該反應混合物中。然後，使用甲苯(10 mL)沖洗該加料漏斗。使該反應混合物維持在70℃持續6小時且藉由使異氰酸鹽樣品與已知過量的含在N-甲基-2-吡咯啶酮中之二丁胺反應且使用Metrohm 888 Titrando及含在異丙醇中之0.2N鹽酸確定過量二丁胺藉由電位滴定來確定異氰酸鹽當量重量。異氰酸鹽當量重量經確定為3,038 g/當量。在基於異氰酸鹽當量計算後，將氯丙醇(8.0 g，購自Sigma-Aldrich)添加至反應混合物。保存反應混合物直到藉由Thermo Scientific Nicolet iS5 FT-IR光譜儀不再檢測到在2259 cm-1
下之異氰酸鹽峰。在反應完成(約1小時)後，歷時10分鐘將N-甲基咪唑(39.75 g，0.484 mol，購自Aldrich)滴加至該反應混合物。添加後，將該反應混合物加熱至回流且維持5小時。保存後，然後，使該反應混合物冷卻至80℃並停止攪拌。10分鐘後，該反應混合物分為兩個相。溶劑相係藉由傾析移除。殘留的溶劑係藉由真空蒸餾移除。獲得橙色油。
實例 D
羥基官能性氯化甲基咪唑鎓離子液體之合成： 將3-氯-1-丙醇(48.06 g，0.5084 mol，購自Aldrich)、N-甲基咪唑(39.75 g，0.4842 mol，購自Aldrich)及甲苯(79.50 mL)加入至配備攪拌器、冷凝器、氮氣入口管及在加熱外套中之熱電偶之500毫升4頸罐中。開始藉由空氣馬達攪拌且使氮氣以0.2 scft/min流動。將反應混合物加熱至回流5小時。使該反應混合物冷卻至70℃且使用TLC板監測反應過程。然後將二月桂基二丁基錫(0.029 g，購自Air Product & Chemicals)添加至反應混合物中且接著歷時30分鐘將異氰酸基丙基三甲氧基矽烷(99.25 g，0.384 mol，購自Momentive)滴加至反應混合物中。然後，使用乙酸丁酯(10 mL)沖洗該加料漏斗。添加後，保存反應混合物直到藉由Thermo Scientific Nicolet iS5 FT-IR光譜儀不再檢測到在2259 cm-1下之異氰酸鹽峰。然後使該反應混合物冷卻至40℃並停止攪拌。10分鐘後，該反應混合物分為兩個相。溶劑相係藉由傾析移除。殘留的溶劑係藉由真空蒸餾移除。獲得橙色油。
油漆實例
使用具有光面之鋁板作為測試基板。該等板具有0.25” X 4” X 12”之尺寸。兩組分環氧基-胺底漆CA 7502(購自PPG Industries)係在40 psi下利用具有2.0噴嘴之DeVilbiss GTI噴槍手動噴灑至板的一側。塗覆底漆塗料為1.0密耳乾膜厚度(「DFT」)(± 0.2密耳)且允許在室溫(約25℃)下乾燥四小時。以相同方式將相同環氧基-胺底漆塗覆至板的另一側且允許在室溫(約25℃)下乾燥四小時。然後，塗覆對照或實驗頂塗層至經底塗之板上。
實例 1
將實例A之氯化烷氧基矽烷官能性甲基咪唑鎓離子液體添加至兩組分聚胺基甲酸酯頂塗層塗料組合物以形成實驗塗料組合物。亦使用不含離子液體之對照聚胺基甲酸酯塗料組合物。所使用的兩組分聚胺基甲酸酯頂塗層塗料組合物為DESOTHANE® CA 8800(購自PPG Industries)。將多元醇基質與溶劑根據製造商說明書組合。就實驗塗料組合物而言，在藉由Fawcett空氣馬達(型號103A，使用高升力葉片)攪拌下將基於基礎樹脂之總重量計5重量%或10重量%之實例A之離子液體及交聯劑(且分別得到基於總樹脂固體計4.76重量%及9.09重量%離子液體)添加至經預混合之多元醇基質及溶劑。在離子液體添加完成後以低速度繼續攪拌五分鐘。然後停止攪拌且使混合物平衡約二十分鐘。然後將交聯劑添加至該混合物且用手搖晃該混合物約兩分鐘直到該混合物視覺上看起來係一致的。在將組分混合後，塗料組合物藉由網目尺寸為260微米之Gerson Elite脫漆器過濾加入至下文所述的噴槍中。所評估的塗料組合物之組分顯示於下表1A中。
表 1A
在40 psi下利用具有2.0噴嘴之DeVilbiss GTI噴槍手動將對照及實驗頂塗層塗料組合物噴至經底塗之板的一個面。施覆2.0密耳乾膜厚度(± 0.2密耳)的頂塗層塗料組合物且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。以相同方式施覆頂塗層塗料組合物至板的另一側且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。然後在測試前使該等板在室溫(約25℃及40%相對濕度)下乾燥七天。
使用Krüss滴形分析器DSA100測定固化塗層之接觸角及表面能。將該等板固定至樣品臺上且沉積2 µL水滴至塗層。確定固體、液體及氣體之三相相交之自動基線，及測定水滴對塗層之接觸角。用另三滴水滴重複該測試且對結果求平均值以確定水在塗層表面上之接觸角。改用二碘甲烷替代水來重複該方法以確定二碘甲烷在塗層表面上之接觸角。使用水及二碘甲烷之接觸角及Young方程式計算表面能。該等測試之結果提供於下表1B中。
根據定義為具有以下程序之「冰黏著測試」測定冰黏著：將各經塗佈的板切成五個1” X 4”條形物且置於CREEL固定架中並用2”管道膠帶從固定架每一側頂部1/2"開始緊固於該固定架中以形成1”防水腔。用已置於設定為-15℃至-20℃的冷凍機裝置中維持約60分鐘的冷去離子水加滿該腔至頂部。然後，將經填充的CREEL固定架置於-20℃冷凍機中過夜以徹底冷凍板於冰中。使用配備設定為-20℃環境室之Instron 5567以測定五個板各者之冰黏著之平均最大負載及平均最大應力。安裝測試固定架使得拉伸測試儀的固定端連接至測試固定架及活爪連接至測試板。此測試設置於測試條形物及由水形成的冰間建立相對運動。移除維持水在適當位置的膠帶，且接著，利用恆定拉伸速率，記錄自冰移去板所需要的最大力及最大應力。測試五個板各者之每個塗層變化且記錄平均最大負載及平均最大應力。該測試之結果包括於下表1B中。
表 1B
如表1B中所顯示，包含5重量%及10重量%之離子液體得到相較於不包含離子液體之比較塗層而言具有減少之表面能及減少之平均最大負載及平均最大應力(就冰釋放而言)之固化塗層。
實例 2
將實例A之氯化烷氧基矽烷官能性甲基咪唑鎓離子液體添加至兩組分聚矽氧烷頂塗層塗料組合物以形成實驗塗料組合物。亦使用不含離子液體之對照聚矽氧烷塗料組合物。所使用的兩組分聚矽氧烷頂塗層塗料組合物為PSX 700(購自PPG Industries)。就實驗塗料組合物而言，在藉由Fawcett空氣馬達(型號103A，使用高升力葉片)攪拌下將基於基礎樹脂及交聯劑之總重量計5重量%或10重量%之實例A之離子液體(且分別得到基於總樹脂固體計6.53重量%及12.27重量%之離子液體)添加至聚矽氧烷基質組分。在離子液體添加完成後以低速度繼續攪拌五分鐘。然後停止攪拌且使混合物平衡約二十分鐘。然後將交聯劑添加至該混合物且用手搖晃該混合物約兩分鐘直到該混合物視覺上看起來係一致的。在將組分混合後，塗料組合物藉由網目尺寸為260微米之Gerson Elite脫漆器過濾加入至下文所述的噴槍中。所評估的塗料組合物之組分顯示於下表2A中。
表 2A
在40 psi下利用具有2.0噴嘴之DeVilbiss GTI噴槍將對照及實驗頂塗層塗料組合物手動噴至經底塗之板的一側。施覆2.0密耳乾膜厚度(「DFT」)(± 0.2密耳)之頂塗層塗料組合物且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。以相同方式施覆該頂塗層塗料組合物至板的另一側且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。然後，在測試前允許該等板在室溫(約25℃及0%相對濕度)下乾燥七天。
如上文在實例1中所述測定固化塗層之接觸角、表面能及冰黏著性質。該測試的結果提供於下表2B中。
表 2B
如表2B中所顯示，包含5重量%及10重量%之離子液體得到相比不包含離子液體之比較塗層具有減少之表面能及減少之平均最大負載及平均最大應力(就冰釋放而言)之固化塗層。
實例 3
將實例B之羥基官能性氯化甲基咪唑鎓離子液體及聚矽氧添加劑添加至兩組分聚胺基甲酸酯頂塗層塗料組合物以形成實驗塗料組合物。亦使用不含離子液體或二氧化矽之對照聚胺基甲酸酯塗料組合物。所使用的兩組分聚胺基甲酸酯頂塗層塗料組合物為DESOTHANE® CA 8925(購自PPG Industries)。根據製造商說明書將多元醇基質與溶劑組合。就實驗塗料組合物而言，在藉由Fawcett空氣馬達(型號103A，使用高升力葉片)攪拌下將基於基礎樹脂及交聯劑之總重量計7重量%之實例B之離子液體及5.8重量%之聚矽氧添加劑(BYK-Silclean 3700，購自BYK Additives and Instruments)(且得到基於總樹脂固體計7.39重量%離子液體及6.27重量%聚矽氧添加劑)添加至經預混合之多元醇基質及溶劑。在離子液體及聚矽氧添加劑添加完成後以低速度繼續攪拌五分鐘。然後停止攪拌且使混合物平衡約二十分鐘。然後添加交聯劑至該混合物且用手搖晃該混合物約兩分鐘直到該混合物視覺上看起來係一致的。在將組分混合後，塗料組合物藉由網目尺寸為260微米之Gerson Elite脫漆器過濾加入至下文所述的噴槍中。所評估的塗料組合物之組分顯示於下表3A中。
表 3A
1 購自BYK Additives and Instruments；包含25.00%非揮發性物質。
在40 psi下利用具有2.0噴嘴之DeVilbiss GTI噴槍將對照及實驗頂塗層塗料組合物手動噴至經底塗之板的一側。施覆2.0密耳乾膜厚度(± 0.2密耳)之頂塗層塗料組合物且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。以相同方式施覆頂塗層塗料組合物至板的另一側且讓其在室溫 (約25℃)下乾燥四小時。然後，在測試前允許該等板在室溫(約25℃及40%相對濕度)下乾燥七天。
如上文在實例1中所述測定固化塗層之接觸角、表面能及冰黏著性質。該測試之結果提供於下表3B中。
表 3B
如表3B中所顯示，包含7重量%之離子液體及5.8重量%之聚矽氧添加劑得到相比不包含離子液體之比較塗層具有減少之表面能及減少之平均最大負載及平均最大應力(就冰釋放而言)之固化塗層。
實例 4
將實例B之羥基官能性氯化甲基咪唑鎓離子液體添加至兩組分聚胺基甲酸酯頂塗層塗料組合物以形成實驗塗料組合物。亦使用不含離子液體之對照聚胺基甲酸酯塗料組合物。所使用的兩組分聚胺基甲酸酯頂塗層塗料組合物為CA 8800(購自PPG Industries)。將多元醇基質與溶劑根據製造商說明書組合。就實驗塗料組合物而言，在藉由Fawcett空氣馬達(型號103A，使用高升力葉片)攪拌下添加基於基礎樹脂之總重量計5重量%或10重量%之實例B之離子液體及交聯劑(且得到基於總樹脂固體計4.76重量%及9.09重量%離子液體)至經預混合之多元醇基質及溶劑。在離子液體添加完成後以低速度繼續攪拌五分鐘。然後停止攪拌且使混合物平衡約二十分鐘。然後將交聯劑添加至該混合物且用手搖晃該混合物約兩分鐘直到該混合物視覺上看起來係一致的。在將組分混合後，塗料組合物藉由網目尺寸為260微米之Gerson Elite脫漆器過濾加入至下文所述的噴槍中。所評估的塗料組合物之組分顯示於下表4A中。
表 4A
在40 psi下利用具有2.0噴嘴之DeVilbiss GTI噴槍將對照及實驗頂塗層塗料組合物手動噴至經底塗之板的一側。施覆2.0密耳乾膜厚度(「DFT」)(± 0.2密耳)之頂塗層塗料組合物且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。以相同方式施覆頂塗層塗料組合物至板的另一側且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。然後，在測試前允許該等板在室溫(約25℃及40%相對濕度)下乾燥七天。
如上文在實例1中所述測定固化塗層之接觸角、表面能及冰黏著性質。該測試之結果提供於下表4B中。
表 4B
如表4B中所顯示，包含5重量%及10重量%之離子液體得到相比不含離子液體之比較塗層具有減少之表面能及減少之平均最大負載及平均最大應力(就冰釋放而言)之固化塗層。
實例 5
將實例C之聚合烷氧基矽烷官能性離子液體添加至兩組分聚矽氧烷頂塗層塗料組合物以形成實驗塗料組合物。亦使用不含離子液體之對照聚矽氧烷塗料組合物。所使用的兩組分聚矽氧烷頂塗層塗料組合物為PSX 700 (購自PPG Industries)。就實驗塗料組合物而言，在藉由Fawcett空氣馬達(型號103A，使用高升力葉片)攪拌下將基於基礎樹脂之總重量計21重量%或29重量%之實例C之離子液體及交聯劑(且分別得到基於總樹脂固體計21.55重量%及29.17重量%離子液體)添加至聚矽氧烷基質組分。在離子液體添加完成後以低速度繼續攪拌五分鐘。然後停止攪拌且使混合物平衡約二十分鐘。然後將交聯劑添加至該混合物且用手搖晃該混合物約兩分鐘直到該混合物視覺上看起來係一致的。在將組分混合後，塗料組合物藉由網目尺寸為260微米之Gerson Elite脫漆器過濾加入至下文所述的噴槍中。所評估的塗料組合物之組分顯示於下表5A中。
表 5A
在20 psi下利用具有2.0噴嘴之DeVilbiss GTI噴槍將對照及實驗頂塗層塗料組合物手動噴至經底塗之板的一側。施覆2.0密耳乾膜厚度「DFT」(± 0.2密耳)之頂塗層塗料組合物且讓其在室溫(約25℃)下乾燥四小時。以相同方式施覆頂塗層塗料組合物至板的另一側且讓其在室溫 (約25℃)下乾燥四小時。然後，在測試前允許該等板在室溫(約25℃及40%相對濕度)下乾燥七天。
如上文在實例1中所述測定固化塗層之接觸角、表面能及冰黏著性質。該測試之結果提供於下表5B中。
表 5B
如表5B中所顯示，包含21重量%及30質量%之聚合離子液體得到相比不含聚合離子液體之比較塗層具有減少之平均最大負載及平均最大應力(就冰釋放而言)之固化塗層。
熟習此項技術者應瞭解根據以上揭示內容在不脫離本文所描述及所例示之寬廣發明概念下多種修改及變化係可行的。相應地，因此，應瞭解前述揭示內容僅係說明本申請案之多種示例性態樣及可由熟習此項技術者在本申請案及隨附申請專利範圍之精神及範疇內輕易地做出多種修改及變化。

Claims (28)

  1. 一種製備烷氧基矽烷官能性離子液體之方法，該方法包括： 使包含鹵素及活性氫官能基之鹵化化合物、異氰酸基官能性烷氧基矽烷及能夠與鹵素形成離子鍵之可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。
  2. 如請求項1之方法，其中該方法包括： 使該鹵化化合物及該異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成鹵化烷氧基矽烷，及 使該鹵化烷氧基矽烷與該可離子化化合物反應形成烷氧基矽烷官能性離子液體。
  3. 如請求項1之方法，其中該方法包括： 使該鹵化化合物及該可離子化化合物反應形成包含活性氫官能基之離子液體，及 使該包含活性氫官能基之離子液體與該異氰酸基官能性烷氧基矽烷反應形成該烷氧基矽烷官能性離子液體。
  4. 如請求項1之方法，其中該可離子化化合物包含雜原子。
  5. 如請求項1之方法，其中該異氰酸基官能性烷氧基矽烷包含由式(I)表示之異氰酸基官能性三烷氧基矽烷： (I) 其中R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及R7 為C1 至C4 烷基。
  6. 如請求項1之方法，其中該反應係在金屬觸媒之存在下發生。
  7. 一種根據如請求項1之方法製備的烷氧基矽烷官能性離子液體。
  8. 如請求項7之烷氧基矽烷官能性離子液體，其係由式(II)表示： (II)； 其中R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基； R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基； R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R6 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及 R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
  9. 如請求項7之烷氧基矽烷官能性離子液體，其係由式(III)表示： (III)。
  10. 如請求項7之烷氧基矽烷官能性離子液體，其係由式(IV)表示： (IV)； 其中n≥1； R包含單價或多價、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基、單價或多價C6 -C36 芳族基、單價或多價C3 -C36 環脂族基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚酯基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚醚基、數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價丙烯酸樹脂或數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價聚胺基甲酸酯基； R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基； R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基； R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及 R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
  11. 一種塗料組合物，其包含： 包含鹽基及第一官能基之離子液體； 包含第二官能基之成膜聚合物；及 包含第三官能基之固化劑； 其中該第一官能基係對該第二官能基及該第三官能基中之至少一者具反應性。
  12. 如請求項11之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(II)之結構： (II)； 其中R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基； R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基； R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R6 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及 R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
  13. 如請求項11之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(III)之結構： (III)。
  14. 如請求項11之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(IV)之結構： (IV)； 其中n≥1； R包含單價或多價、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基、單價或多價C6 -C36 芳族基、單價或多價C3 -C36 環脂族基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚酯基、數量平均分子量(Mn )大於200 g/mol之單價或多價聚醚基、數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價丙烯酸樹脂或數量平均分子量(Mn )大於500 g/mol之單價或多價聚胺基甲酸酯基； R1 為經取代或未經取代之C1 -C36 烷二基或經取代或未經取代之C6 -C36 二價芳族基； R2 為氫、經取代或未經取代之C1 -C36 烷基或經取代或未經取代之C6 -C36 芳族基； R3 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R4 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R5 為氫或經取代或未經取代之C1 -C36 烷基； R6 為C1 至C36 烷二基、直鏈或分支鏈C3 至C36 環脂族基或直鏈或分支鏈C6 至C36 芳族基；及 R7 為經取代或未經取代之C1 -C4 烷基。
  15. 如請求項11之塗料組合物，其中該離子液體包含如式(V)之結構： (V)。
  16. 如請求項11之塗料組合物，其中該離子液體係實質上不含鹼金屬及鹼土金屬。
  17. 如請求項11之塗料組合物，其中該第一官能基包含羥基或烷氧基矽基，其中該第二官能基包含羥基、環氧基、矽氧烷基或其組合，及/或其中該第三官能基包含異氰酸基、胺基或其組合。
  18. 如請求項11之塗料組合物，其進一步包含聚矽氧添加劑。
  19. 一種經塗佈之基板，其中該經塗佈之基板係用如請求項11之塗料組合物至少部分塗佈。
  20. 如請求項19之基板，其中相較於由不包含該離子液體之塗料組合物形成之至少部分固化塗層，該至少部分固化塗層具有減少至少50%之平均最大負載，根據冰黏著測試(Ice Adhesion Test)測得。
  21. 如請求項19之基板，其中相較於由不包含該離子液體之塗料組合物形成之至少部分固化塗層，該至少部分固化塗層具有減少至少50%之平均最大應力，根據冰黏著測試測得。
  22. 一種部件，其係用如請求項11之塗料組合物至少部分塗佈。
  23. 一種載具，其包含如請求項22之部件。
  24. 如請求項23之載具，其中該載具包括飛行載具。
  25. 一種載具，其係用如請求項11之塗料組合物至少部分塗佈。
  26. 如請求項25之載具，其中該載具包括飛行載具。
  27. 一種塗料組合物，其包含： 包含鹽基及第一官能基之離子液體；及 包含第二官能基之自固化成膜聚合物； 其中該第一官能基係對該第二官能基具反應性。
  28. 一種減少對基板表面冰黏著之方法，該方法包括用如請求項11之塗料組合物塗覆至該基板表面之至少一部分及使該塗料組合物至少部分固化。
TW107135634A 2017-10-10 2018-10-09 離子液體 TW201922765A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/728,529 US10273253B1 (en) 2017-10-10 2017-10-10 Method for producing an ionic liquid
US15/728,525 2017-10-10
US15/728,529 2017-10-10
US15/728,525 US20190106579A1 (en) 2017-10-10 2017-10-10 Ionic liquids for anti-icing applications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201922765A true TW201922765A (zh) 2019-06-16

Family

ID=64316594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107135634A TW201922765A (zh) 2017-10-10 2018-10-09 離子液體

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3694865A1 (zh)
CN (1) CN111386278A (zh)
TW (1) TW201922765A (zh)
WO (1) WO2019073397A1 (zh)

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1111598A (en) 1976-01-14 1981-10-27 Joseph R. Marchetti Amine acide salt-containing polymers for cationic electrodeposition
US4468307A (en) 1981-09-14 1984-08-28 Ppg Industries, Inc. Method of cationic electrodeposition
IL75806A (en) * 1984-07-17 1988-10-31 Dow Chemical Co Partially advanced epoxy resin compositions and products resulting from reacting and curing said compositions
US4793867A (en) 1986-09-26 1988-12-27 Chemfil Corporation Phosphate coating composition and method of applying a zinc-nickel phosphate coating
US4931157A (en) 1988-02-18 1990-06-05 Ppg Industries, Inc. Epoxy resin advancement using urethane polyols and method for use thereof
US5275645A (en) 1992-11-24 1994-01-04 Ameron, Inc. Polysiloxane coating
US5618860A (en) 1993-05-19 1997-04-08 Ameron International Corporation Epoxy polysiloxane coating and flooring compositions
US5588989A (en) 1994-11-23 1996-12-31 Ppg Industries, Inc. Zinc phosphate coating compositions containing oxime accelerators
DE10048259A1 (de) 2000-09-29 2002-04-18 Byk Chemie Gmbh Beschichtungsmittel und polymere Formmassen mit anti-adhäsiven, schmutzabweisenden Eigenschaften
JP2004307579A (ja) * 2003-04-03 2004-11-04 Mitsubishi Chemicals Corp 活性エネルギー線硬化性コーティング剤組成物及び該組成物から得られる硬化皮膜を有する成形品
US7749368B2 (en) 2006-12-13 2010-07-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods for coating a metal substrate and related coated substrates
US9018321B2 (en) * 2007-07-26 2015-04-28 Ajinomoto Co., Inc. Resin composition
US8673091B2 (en) 2007-08-03 2014-03-18 Ppg Industries Ohio, Inc Pretreatment compositions and methods for coating a metal substrate
US7842762B2 (en) 2007-08-08 2010-11-30 Ppg Industries Ohio, Inc. Electrodepositable coating composition containing a cyclic guanidine
DE102008018745A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Cellulosecarbamat-Spinnlösung, Cellulosecarbamat-Blasfolie sowie Verfahren zu deren Herstellung und Verwendungsmöglichkeiten
JP5396540B2 (ja) * 2010-09-27 2014-01-22 東海ゴム工業株式会社 電子写真機器用現像ロール
JP6190572B2 (ja) * 2011-06-24 2017-08-30 広栄化学工業株式会社 トリアルコキシシリルアルキル基を有するオニウム塩
US8758862B2 (en) 2012-06-26 2014-06-24 Prc Desoto International, Inc. Coating compositions with an isocyanate-functional prepolymer derived from a tricyclodecane polyol, methods for their use, and related coated substrates

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019073397A1 (en) 2019-04-18
EP3694865A1 (en) 2020-08-19
CN111386278A (zh) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2857723C (en) Method of mitigating ice build-up on a substrate
JP7114435B2 (ja) 付着防止特性を有するコーティングのための硬化性組成物
AU2015235887B2 (en) Method of mitigating ice build-up on a substrate
US20090220795A1 (en) Composites comprising a multi-layer coating system
JP5612442B2 (ja) エポキシ樹脂塗料組成物
KR20160007493A (ko) 에폭시 수지 조성물
JP2019116631A (ja) 金属基材用ウレタンコーティング用組成物
CN107298932A (zh) 涂料组合物和涂膜形成方法
TW201922765A (zh) 離子液體
US20190106579A1 (en) Ionic liquids for anti-icing applications
ES2902919T3 (es) Composiciones curables que incluyen materiales funcionales de hidrazida
US10053596B2 (en) Curable film-forming compositions demonstrating increased wet-edge time