Селективно удаляемые промежуточные покрытия и способ их применения
Изобретение относится к композиции селективно удаляемого промежуточного покрытия, включающей, по крайней мере, один полиамид с концевой аминогруппой, в которой среднечисленная молекулярная масса полиамида с концевой аминогруппой составляет от 500 до 100000 Da, а также к многослойному покрытию, содержащему первое покрытие(основное покрытие); второе покрытие (верхнее покрытие); и промежуточное покрытие, расположенное между первым и вторым покрытиями, в котором промежуточное покрытие содержит, по крайней мере, один полиамид с концевой аминогруппой, которым покрывают поверхности авиационных и космических транспортных средств. Технический результат - получение композиций покрытий для облегчения селективного удаления верхнего и промежуточного покрытия смывкой без удаления основного покрытия. 5 н. и 41 з.п. ф-лы, 1 табл.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к селективно удаляемой композиции покрытия, включающей, по крайней мере, один полиамид с конечной аминогруппой, к многослойным покрытиям, включающим селективно удаляемое промежуточное покрытие, и к способам использования композиций покрытий и промежуточные покрытия для облегчения селективного удаления смежного покрытия смывкой.
Предшествующий уровень техники
Поверхности авиационных и космических транспортных средств обычно покрываются многослойными покрытиями. Например, покрытия в авиационной и космической технике могут включать антикоррозионную грунтовку, грунтовку и кроющую краску. В некоторых многослойных покрытиях также может быть использован связующий слой покрытия между любым из слоев покрытия для увеличения межслойной адгезии. Когда авиационное или космическое транспортное средство нужно перекрасить, по крайней мере, кроющую краску можно удалить перед применением новой кроющей краски. Кроющая краска может быть удалена, например, пескоструйной очисткой поверхности или может быть удалена при помощи смывки. Смывки, используемые для удаления кроющей краски, могут основываться, например, на водных растворах бензилового спирта, хлорированных растворителях, экологических смывках, или водных растворах, содержащих сурфактант.
При подготовке многослойного покрытия для перекрашивания может быть полезно удалить кроющую краску, не удаляя, по крайней мере, некоторые из нижележащих слоев покрытия. Особенно желательно не удалять грунтовку, чтобы избежать необходимости удалять грунтовку, которая может содержать ядовитые соединения, например хромат, и/или избежать необходимости повторного грунтования подложки, на которой нанесено многослойное покрытие. Для облегчения удаления слоя кроющей краски без удаления межслоевой грунтовки промежуточные покрытия могут быть использованы между кроющей краской и промежуточными слоями.
Имеется необходимость в селективно удаляемых пленкообразующих промежуточных покрытиях, которые могут быть применены с рецептурами с низким VOC ("Содержание Органических Летучих соединений") и которые являются полезными с покрытиями, используемыми в авиации и космической промышленности.
Определения, использованные в настоящем изобретении.
Если не указано иное, все числа, выражающие количества ингредиентов, условия реакции, и т.д., используемые в детализации и формуле изобретения, следует принимать как измененные во всех случаях термином "приблизительно". Соответственно, если не указано обратное, числовые параметры, приведенные в описании, являются приближением, которое может меняться в зависимости от достигаемых свойств.
"Алкил" относится к насыщенной или ненасыщенной, разветвленной, с прямой цепью, или циклической одновалентной углеводородной группе, полученной удалением одного атома водорода от одного атома углерода от исходного алкана, алкена или алкина. Термин "алкил" специально предназначен для включения групп, имеющих любую степень или уровень насыщенности, т.е., группы, имеющие исключительно ординарные связи углерод-углерод, группы, имеющие одну или более двойных углерод-углерод связей, группы, имеющие одно или более тройных углерод-углерод связей, и группы, имеющие сочетание ординарных, двойных и тройных связей углерод-углерод. В отдельных выполнениях алкильная группа включает от 1 до 12 атомов углерода. В других выполнениях алкильная группа включает от 1 до 6 атомов углерода.
"Алкиден" относится к насыщенной или ненасыщенной, разветвленной, с прямой цепью, или циклической двухвалентной углеводородной группе, полученной удалением двух атомов водорода от одного или двух атомов углерода от исходного алкана, алкена или алкина. Термин "алкилен" специально предназначен для включения групп, имеющих любую степень или уровень насыщенности, т.е., групп, имеющих исключительно ординарные связи углерод-углерод, группы, имеющие одну или более двойных углерод-углерод связей, группы, имеющие одну или более тройных углерод-углерод связей, и группы, имеющие сочетание ординарных, двойных и тройных связей углерод-углерод. В некоторых выполнениях алкиленовая группа содержит от 2 до 12 атомов углерода.
"Амин" относится к радикалам -NH2 и -NR'R'', где R' и R'' независимо выбраны из Н, C1-10 алкил, замещенный С1-10 алкил, С1-10 гетероалкил и замещенный C1-10 гетероалкил, как определено в описании.
"Арил" относится к одновалентной ароматической углеводородной группе, полученной удалением одного атома водорода от одного атома углерода исходного кольца ароматической системы. В некоторых выполнениях арильная группа включает от 5 до 12 атомов углерода.
"Арилен" относится к двухвалентной ароматической углеводородной группе, полученной удалением двух атомов водорода от одного или двух атомов углерода исходного кольца ароматической системы. В некоторых выполнениях ариленовая группа включает от 5 до 12 атомов углерода.
"Арилалкил" относится к ациклической алкильной группе, в которой один атом водорода, связанный с атомом углерода, обычно с концевым или sp3 атомом углерода, замещен арильной группой. В некоторых выполнениях арилалкильная группа может быть С6-24 арилалкил, например, алкильная часть арилалкильной группы может быть C1-12, и арильная часть может быть C5-12.
"Арилалкилен" относится к двухвалентной группе, полученной заменой одного из атомов водорода арильной группы с алкильной группой, или полученной заменой двух атомов водорода ароматической группы с алкильными группами. В некоторых выполнениях арилалкиленовая группа может быть С6-24 арилалкилен, например, алкильная часть или части арилалкиленовой группы могут быть С1-12 и арильная часть может быть C5-12.
"Циано"относится к радикалу -CN.
"Циклоалкил" относится к насыщенной или ненасыщенной циклической алкильной группе. В некоторых выполнениях циклоалкильная группа может быть C5-12 циклоалкил.
"Циклоалкилен" относится к насыщенной или ненасыщенной циклической алкиленовой группе. В некоторых выполнениях циклоалкиленовая группа может быть C5-12 циклоалкилен.
"Циклоалкилалкил" относится к ациклической алкильной группе, в которой один из атомов водорода, связанный с атомом углерода, обычно концевым или sp3 атомом углерода, замещен циклоалкильной группой. В некоторых выполнениях циклоалкилалкильная группа может быть С6-24 циклоалкилалкил, например, алкильная часть циклоалкилалкильной группы может быть C1-12, и циклоалкильная часть может быть C5-12.
"Циклоалкилалкилен" относится к двухвалентной группе, полученной замещением одного из атомов водорода циклоалкильной группы алкильной группой, или полученной, замещением двух атомов водорода циклической части алкана, алкена, или алкина алкильными группами. В некоторых выполнениях циклоалкилилкиленовая группа может быть С6-24 циклоалкилалкилен, например, алкильная часть или части циклоалкилалкильной группы могут быть C1-12 и циклоалкильная часть может быть C5-12.
"Галоген" относится к фторо-, хлоро-, бромо- или йодогруппе.
"Гетероалкил" относится к алкильной группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменен на одинаковые или различные гетероатомные группы, где алкильная группа является определяющей.
"Гетероалкилен" относится к алкиленовой группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где алкиленовая группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероарильная группа может быть получена из C2-12 алкилена.
"Гетероарил" относится к арильной группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где арильная группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероарильная группа может быть получена из C5-12 арила.
"Гетероарилен" относится к ариленовой группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где ариленовая группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероариленовая группа может быть получена из C5-12 арилена.
"Гетероарилалкил" относится к арилалкильной группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где арилалкильная группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероарилалкильная группа может быть получена из С6-24 арилалкила.
"Гетероарилалкилен" относится к арилалкиленовой группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где арилалкиленовая группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероарилалкиленовая группа может быть получена из С6-24 арилалкилена.
"Гетероатомные группы" включают, но не ограничены -O-, -S-, -N-, -Р-, -Si-, -O-O-, -S-S-, -O-S-, -NR'-, =N-N=, -N=N-, -N=N-NR'-, -PH-, -P(O)2-, -O-P(O)2-, -S(O)-, -S(O)2- и т.п., где R' - водород, алкил, замещенный алкил, циклоалкил, замещенный циклоалкил, арил или замещенный арил.
"Гетероциклоалкил" относится к циклоалкильной группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где циклоалкильная определена в описании. В некоторых выполнениях гетероциклоалкильная группа может быть получена из С6-24 циклоалкила.
"Гетероциклоалкен" относится к циклоалкеновой группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где циклоалкеновая группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероциклоалкеновая группа может быть получена из С6-24 циклоалкилена.
"Гетероциклоалкилалкил" относится к циклоалкилалкильной группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где циклоалкилалкильная группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероциклоалкилалкильная группа может быть получена из С6-24 циклоалкилалкила.
"Гетероциклоалкилалкилен" относится к циклоалкилалкиленовой группе, в которой один или более атомов углерода и/или любые связанные атомы водорода каждый независимо заменены на одинаковые или различные гетероатомные группы, где циклоалкилалкиленовая группа определена в описании. В некоторых выполнениях гетероциклоалкилалкиленовая группа может быть получена из С6-24 циклоалкила.
"Замещенный" относится к группе, в которой один или более атомов водорода каждый независимо замещены одинаковыми или различными заместителем (заместителями). Примеры заместителей включают, но не ограничены галогенами, -S(O)2OH-,-S(O)2-, -СООН, NO2, -NH2, CN, C1-6 алкил, -CF3, и -COR''', где R''' является C1-6 алкилом.
"Сульфонил" относится к радикалу -S(O)2 группы.
Раскрытие сущности изобретения
Композиции покрытия настоящего изобретения могут включать, по крайней мере, один полиамид с концевой аминогруппой. Полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут иметь структуру формулы (I) или формулы (II):
где каждый А независимо выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена, C5-12 арилена, замещенного C5-12 арилена, C5-12 гетероарилена, замещенного C5-12 гетероарилена, C5-12 циклоалкилена, замещенного C5-12 циклоалкилена, C5-12 гетероциклоалкилена, замещенного C5-12 гетероциклоалкилена, С6-24 циклоалкилалкилена, замещенного С6-24 циклоалкилалкилена, С6-24 гетероциклоалкилалкилена, замещенного С6-24 гетероциклоалкилалкилена, С6-24 арилалкилена, замещенного С6-24 арилалкилена, С6-24 гетероарилалкилена и замещенного С6-24 гетероарилалкилена;
каждый В независимо выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена, C5-12 арилена, замещенного C5-12 арилена, C5-10 гетероарилена, замещенного C5-12 гетероарилена, C5-12 циклоалкилена, замещенного C5-12 циклоалкилена, C5-12 гетероциклоалкилена, замещенного C5-12 гетероциклоалкилена, С6-24 циклоалкилалкилена, замещенного С6-24 циклоалкилалкилена, С6-24 гетероциклоалкилалкилена, замещенного С6-24 гетероциклоалкилалкилена, С6-24 арилалкилена, замещенного С6-24 арилалкилена, С6-24 гетероарилалкилена и замещенного С6-24 гетероарилалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулами (I) и (II) р может быть целым числом, выбранным таким, чтобы среднечисленная молекулярная масса полиамида с концевой аминогруппой составляла от 500 до 100000 Da, в некоторых выполнениях от 500 до 25000 Da, и в некоторых выполнениях от 500 до 5000 Da.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулами (I) и (II), каждый А может быть независимо выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулами (I) и (II), каждый А может быть независимо выбран из C2-12 алкилена и C2-12 гетероалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулами (I) и (II), каждый А может быть независимо выбран из -NH-R6-NH- и -NH-R6-, где R6 выбран из C1-6 алкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулами (I) и (II), по крайней мере, одна группа-заместитель может быть выбрана из C1-6 алкил, гало, пиано, и сульфонил.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (I), каждый В может быть независимо выбран из C2-12 алкилена, замещенного С2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена и замещенного C2-12 гетероалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (I), каждый В может быть независимо выбран из C2-12 алкилена, имеющего, по крайней мере, одну C2-12 алкил группу-заместитель.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (I), каждый В может быть независимо выбран из метила, замещенного C2-12 алкилена.
Полиамиды с концевой аминогруппой, использованные для получения композиций покрытий настоящего изобретения, могут быть приготовлены реакцией двухосновных мономеров, имеющих эфирную, кислотную, амидную и/или карбамоильную группы, с мономерами диаминов.
Двухосновные мономеры, используемые для получения, полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут иметь структуру формулы (III):
где R1 и R2 независимо выбраны из галогена, -OH, -OR3, -NH2, и -NR4R5, где R3 выбран из C1-6 алкила, замещенного C1-6 алкила, C1-6 гетероалкила, и замещенного C1-6 гетероалкила; и R4 и R5 независимо выбраны из Н, C1-10 алкила, замещенного C1-10 алкила, С1-10 гетероалкила и замещенного C1-10 гетероалкила; и А выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена, C5-12 арилена, замещенного C2-12 арилена, C5-12 гетероарилена, замещенного C5-12 гетероарилена, C5-12 циклоалкилена, замещенного C5-12 пиклоалкилена, C5-12 гетероциклоалкилена, замещенного C5-12 гетероциклоалкилена, С6-24 циклоалкилалкилена, замещенного С6-24 циклоалкилалкилена, С6-24 гетероциклоалкилалкилена, замещенного С6-24 гетероциклоалкилалкилена, С6-24 арилалкилена, замещенного С6-24 арилалкилена, С6-24 гетероарилалкилена и замещенного С6-24 гетероарилалкилена.
В некоторых выполнениях соединения с формулой (III) R1 и R2 представляют собой -ОН, R1 и R2 представляет собой -ОСН3, или R1 и R2 представляют собой -NH2.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (III) А может быть выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена и замещенного С2-12 гетероалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (III) А может быть выбран из С2-10 алкилена и С2-10 гетероалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (III) А может быть выбран из -NH-R6-NH- и -NH-R6-, где R6 выбран из C2-12 алкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (III), по крайней мере, одна группа-заместитель может быть выбрана из C1-6 алкил, гало, циано, и сульфонил.
В некоторых выполнениях двухосновный мономер может быть выбран из двухосновного сложного эфира, такого как диметиловые эфиры, например, диметиладипинат, диметилглутарат, диметилсукцинат и т.п. Подходящие двухосновные эфиры коммерчески доступны в DuPont.
В некоторых выполнениях двухосновный мономер может быть выбран из двухосновных кислот, например пентандиовой, адипиновой, гептандиовой, себациновой, нонандиовой кислот и т.п.
Диамины, используемые для получения полиамидов с концевой аминогруппой, настоящего изобретения имеют структуру формулы (IV):
в которой В выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена, C5-12 арилена, замещенного C5-12 арилена, C5-12 гетероарилена, замещенного C5-12 гетероарилена, C5-12 циклоалкилена, замещенного C5-12 циклоалкилена, C5-12 гетероциклоалкилена, замещенного C5-12 гетероциклоалкилена, С6-24 циклоалкилалкилена, замещенного С6-24 циклоалкилалкилена, С6-24 гетероциклоалкилалкилена, замещенного С6-24 гетероциклоалкилалкилена, С6-24 арилалкилена, замещенного С6-24 арилалкилена, С6-24 гетероарилалкилена и замещенного С6-24 гетероарилалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (IV) В может быть выбран из С2-10 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-10 гетероалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (IV) В может быть выбран из замещенного C2-12 алкилена, имеющего, по крайней мере, одну C1-6 алкил группу-заместитель.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (IV), по крайней мере, одна группа-зместитель выбрана из C1-6 алкил, гало, циано и сульфонил.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (IV) мономер диамина может быть выбран из метилзамещенного C1-6 алкилдиамина, например, 2-метилпентаметилендиамин, бутан-1,3-диамин и т.п. Подходящие диамины доступны, например, в DuPont под торговой маркой DYTEK.
В некоторых выполнениях лактамы, включая циклические амиды аминокарбоновых кислот, и аналоги, имеющие ненасыщенность или замещение гетероатомами одного или большего количества атомов углерода кольца, могут реагировать с образованием полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения. В некоторых выполнениях лактамы, используемые для получения полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения, могут иметь структуру формулы (V):
где С выбран из С2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, С2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена, С6-20 циклоалкилалкилена, замещенного С6-20 гетероциклоалкилалкилена, С6-20 арилалкилена, С6-20 гетероарилалкилена и замещенного С6-20 гетероарилалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (V) С может быть выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (V) С может быть выбран из замещенного C2-12 алкилена, имеющего, по крайней мере, одну C1-6 алкил группу-заместитель.
В некоторых выполнениях в соединениях с формулой (V), по крайней мере, одна группа-заместитель выбрана из C1-6 алкил, гало, циано и сульфонил.
В некоторых выполнениях аминокислоты, пригодные для получения полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения, имеют структуру формулы (VI):
где D выбран из C2-12 алкилена, замещенного C2-12 алкилена, C2-12 гетероалкилена, замещенного C2-12 гетероалкилена, C5-12 арилена, замещенного C5-12 арилена, C5-12 гетероарилена, замещенного C5-12 гетероарилена, C5-12 циклоалкилена, замещенного C5-12 циклоалкилена, C5-12 гетероциклоалкилена, замещенного C5-12 гетероциклоалкилена, С6-24 циклоалкилалкилена, замещенного С6-24 циклоалкилалкилена, С6-24 гетероциклоалкилалкилена, замещенного С6-24 гетероциклоалкилалкилена, С6-24 арилалкилена, замещенного С6-24 арилалкилена, С6-24 гетероарилалкилена и замещенного С6-24 гетероарилалкилена
Полиамид с концевой аминогруппой настоящего изобретения может быть получен реакцией с участием одного или более мономеров. Например, полиамиды с концевой аминогруппой могут быть получены реакцией одного типа двухосновных мономеров с одним или более типами диаминов или одним или более типами лактамов. В некоторых выполнениях полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут включать одну или более концевых аминогрупп.
Полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут быть получены реакцией двухосновных мономеров с формулой (III) с мономерами с формулой (IV). Двухосновные мономеры, используемые для получения полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения, могут иметь такую же структуру или могут быть смесями различных двухосновных мономеров. Так же мономеры диаминов, используемые для получения полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения, могут иметь такую же структуру или могут быть смесями различных мономеров диаминов. Для получения полиамида с концевой аминогруппой настоящего изобретения, р молей двухосновного мономера, или смеси двухосновных мономеров, могут реагировать с р+1 молей мономера диамина или смеси мономеров диаминов. Общая реакция представлена на схеме 1:
Схема 1
Полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут быть получены реакцией, по крайней мере, одного галида двухосновной кислоты, например, дихлорогалида с, по крайней мере, одним диамином, как показано на схеме 2:
Схема 2
Полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут быть получены реакцией, по крайней мере, одного лактама, как показано на схеме 3:
Схема 3
Полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут быть получены реакцией, по крайней мере, одной аминокислоты, как показано на схеме 4:
Схема 4
Отдельные мономеры, используемые для получения полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения, могут быть выбраны для получения полиамидов с концевой аминогруппой, которые растворимы, по крайней мере, в одном растворителе, так чтобы раствор полиамида с концевой аминогруппой и растворитель обладали содержанием органических летучих соединений ("VOC") менее чем 700 г/л, и в некоторых выполнениях менее чем 600 г/л. VOC относится к количеству летучего органического растворителя в растворе или дисперсии, содержащей полиамид с концевой аминогруппой и растворитель. "Растворитель" в описании включает органические растворители, воду, вспомогательные растворители и их смеси и может, кроме того, включать солюбилизирующий и/или диспергирующий агент. В некоторых выполнениях полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения растворимы в спиртах, например 1-пропаноле, изопропаноле и этаноле, этилацетате, метилэтилкетоне, тетрагидрофуране, ксилоле, метилизобутилкетоне, ацетоне, 1-метокси-2-пропаноле, диметиладипинате, этиленгликоле, диметилформамиде, хлороформе, диацетамиде, муравьиной кислоте, мета-крезоле и/или их смеси. В некоторых выполнениях полиамиды с концевой аминогруппой настоящего изобретения могут быть растворимы в 1-пропаноле, изопропаноле, и/или этаноле. Полиамиды с концевой аминогруппой также могут быть растворимы в водных растворах, содержащих сурфактант, которые могут содержать сурфактанты, вспомогательные растворители, солюбилизирующие и/или диспергирующие агенты.
Относительные количества мономеров, используемые для получения полиамидов с концевой аминогруппой настоящего изобретения, могут быть выбраны для обеспечения среднечисленной молекулярной массы конечного полиамида с концевой аминогруппой в пределах от 500 до 100000 Da, в некоторых выполнениях от 500 до 25000 Da, и в некоторых выполнениях от 500 до 5000 Da. Характеристики распределения молекулярного веса полиамидов с концевой аминогруппой могут быть определены методами гельпроникающей хроматографии. Полиамиды с концевой аминогруппой с низким молекулярным весом могут быть растворимыми в одном или большем числе органических растворителей, таких как, например, любой из раскрытых в описании, и поэтому растворы, содержащие полиамиды с концевой аминогруппой, могу иметь более низкий VOC по сравнению со смолами с более высоким молекулярным весом.
Селективно удаляемое покрытие настоящего изобретения может содержать, по крайней мере, один полиамид с концевой аминогруппой и растворитель в качестве однофазной системы. Однофазная система может содержать полиамид с концевой аминогруппой настоящего изобретения, растворенный и/или диспергированный в растворителе. Однофазная система может дополнительно содержать добавки и/или наполнители. Содержание твердого вещества в однофазной системе может составлять от 1 до 50% по отношению к полному весу общего веса однофазной системы. Селективно удаляемое покрытие, полученное с использованием однофазной системы, может быть без сшивки или может быть сшитым.
Композиции селективно удаляемых покрытий включают, по крайней мере, один полиамид с концевой аминогруппой и, по крайней мере, один эпоксидный отверждающий агент, способный к реакции с концевой аминогруппой полиамида с концевой аминогруппой. Пригодными эпоксидными отверждающими агентами являются, например, гидантоин диэпоксид, диглицидиловые эфиры бисфенола-А, например EPON 828, коммерчески доступный в Shell Chemical, диглицидиловые эфиры эпоксида бисфенола -F, эпоксиды новолачного типа, например DEN 431, коммерчески доступный в Shell Chemical, другие эпоксидированные ненасыщенные и фенольные смолы, и их смеси. В зависимости от используемого полиамида с концевой аминогруппой, композиция покрытия может содержать от 90 до 150% стехиометрического количества (отношение амина к эпоксиду), и в некоторых выполнениях от 95 до 125% агента отверждения или смеси агентов отверждения.
Композиции покрытия настоящего изобретения могут быть приготовлены смешиванием двухкомпонентной рецептуры, в которой первый компонент включает, по крайней мере, один полиамид с концевой аминогруппой, и второй компонент включает, по крайней мере, один эпоксидный отверждающий агент, перед применением. Первый компонент может содержать полиамид с концевой аминогруппой настоящего изобретения, растворенный и/или диспергированный в растворителе или смеси растворителей, включая любой из раскрытых в описании. Первый компонент может дополнительно содержать добавки и/или наполнители. Содержание твердого вещества первого компонента может составлять от 1 до 50% по отношению к общему весу первого компонента. В некоторых выполнениях содержание твердого вещества первого компонента может меняться от 30 до 40%. Второй компонент может содержать эпоксидный отверждающий агент, растворенный и/или диспергированный в растворителе, и может дополнительно включать наполнители и/или добавки. Содержание твердого вещества второго компонента может меняться от 1 до 10% по отношению к общему весу второго компонента.
Два компонента содержатся отдельно до использования. Непосредственно перед нанесением композиции покрытия на поверхность, эти два компонента могут быть смешаны в соотношении, достаточном для получения сшитой отвержденной композиции покрытия, которая может обеспечить механическую, химическую и/или физическую целостность, соответствующую предполагаемому использованию. Соответствующее соотношение этих двух компонентов может также определяться желательным временем отверждения и стехиометрией реакционно-способных аминогрупп полиамида с концевой аминогруппой и реакционно-способных групп эпоксигрупп эпоксидного отверждающего агента. Например, в некоторых выполнениях относительные количества первого и второго компонентов, используемых для образования композиций покрытия настоящего изобретения, могут быть выбраны для обеспечения отношения полиамида с концевой аминогруппой к эпоксидному отверждающему агенту от 4:1 до 1:10. В некоторых выполнениях отношение полиамида с концевой аминогруппой к эпоксидному отверждающему агенту составляет от 4:1 до 1:1, и в некоторых выполнениях, в пределах от 2,5:1 до 1,5:1.
Композиции покрытия могут содержать, по крайней мере, один растворитель. Растворителем может быть водный растворитель, органический растворитель, вспомогательный растворитель, или их смеси. Примеры пригодных органических растворителей включают алифатические растворители, ароматические и/или алкилированные ароматические растворители, например толуол, ксилол, и SOLVESSO 100, спирты, например изопропанол, сложные эфиры, кетоны, эфиры гликолей, смешанные эфир гликолей, и их смеси. Кроме того, растворитель может содержать солюбилизирующий и/или диспергирующий агенты. Любое количество дополнительного растворителя может быть включено в композицию покрытия при необходимости для облегчения нанесения композиции покрытия на поверхность.
В некоторых выполнениях, в дополнение к растворителю, входящему в состав компонентов, содержащих концевую аминогруппу или эпоксидный отверждающий агент, растворитель может быть использован как дополнительный компонент, который смешивают с другими компонентами непосредственно перед применением.
Композиции покрытий настоящего изобретения могут содержать один или более красителей и/или пигментов для придания окраски. Композиции покрытий настоящего изобретения могут содержать металлические пигменты, неорганические пигменты, например диоксид титана, тальк, слюду, оксиды железа, оксиды свинца, оксиды хрома, хромат свинца, и/или газовую сажу. Композиции покрытий могут содержать проводящие пигменты, например проводящую газовую сажу и/или углеродные волокна. Композиции покрытий настоящего изобретения могут, кроме того, содержать другие материалы, хорошо известные в рецептурах поверхностных покрытий, например пластификаторы, сурфактанты, регуляторы текучести, увлажнители, катализаторы, агенты для регулирования и/или изменения реологических свойств композиции, тиксотропные агенты, наполнители, агенты против газовыделения, антиплесневые препараты и фунгициды, антиокислители, поглотители ультрафиолетового света, органические вспомогательные растворители, дополнительные пленкообразующие полимеры, полимерные микрочастицы, катализаторы, и/или другие обычные добавки. В некоторых выполнениях эти дополнительные растворители, пигменты, и/или добавки могут присутствовать в количестве приблизительно до 40 мас.% по отношению к общему весу твердого вещества композиции покрытия. Все эти добавки или другие добавки, стандартные в технологии, могут быть включены в первый и/или второй компонент двухфазной рецептуры.
В некоторых выполнениях композиции селективно удаляемых промежуточных покрытий настоящего изобретения могут обладать низким VOC. Например, в некоторых выполнениях композиции покрытия может иметь VOC меньше чем 700 г/л, и в некоторых выполнениях, меньше чем 600 г/л.
Композиции покрытия настоящего изобретения могут быть пленкообразующими композициями. "Пленкообразующий" относится к свойству, состоящему в том, что покрытие может образовывать самостоятельную непрерывную пленку на, по крайней мере, горизонтальной поверхности подложки после отверждения и удаления растворителя при обычной или повышенной температуре.
Композиции покрытия настоящего изобретения могут быть нанесены в качестве промежуточного покрытия между основным покрытием, также называемым в описании как основной слой, и верхним покрытием для облегчения селективного удаления верхнего покрытия смывкой. Например, композиции покрытия настоящего изобретения могут быть использованы в качестве селективно удаляемого промежуточного покрытия. "Селективно удаляемый" трактуется в описании как свойство, состоящее в том, что, когда покрытие используется, в качестве промежуточного покрытия между основным покрытием и верхним покрытием и верхнее покрытие и промежуточное покрытие могут быть удалены, когда смывка применена к верхнему покрытию, не удаляя основное покрытие. После применения смывки к внешней поверхности верхнего покрытия смывка может вызвать растворение и/или набухание и отделение промежуточного покрытия от основного покрытия. Верхнее покрытие и промежуточное покрытие затем могут быть легко удалены, например, стиранием и/или распылением растворителя или раствора, при этом смывка удаляется. После селективного удаления верхнего и промежуточного покрытий с основного покрытия, основное покрытие можно обработать и нанести один или более новых слоев покрытия. Способность отдельной композиции покрытия к селективному удалению может быть определена, например, погружая композицию покрытия в смывку на время и измеряя увеличение или потерю веса композицию покрытия. Композиции покрытия, демонстрирующие повышенную способность к селективному удалению, будут показывать большее увеличение веса после погружения в смывку.
В некоторых выполнениях основной слой покрытия может быть отвержденным грунтовочным покрытием или отвержденной грунтовкой. Основное покрытие может включать, например, амино-эпоксидную смолу, эпокси-полиамидную смолу, полиуретановую смолу, или другие композиции покрытия. Примеры грунтовочных покрытий включают компоненты на основе эпоксидных смол, отвержденных агентом отверждения с аминной функцией, например полиамид с аминной функцией и/или аралифатическим диамином и сшитый полиуретан. Грунтовочное покрытие может включать антикоррозийный пигмент, например хромат, фосфат, фосфонат или молибдат, и/или может содержать один или более других пигментов и/или наполнителей. Грунтовочное покрытие может быть применено в виде раствора или дисперсии в органическом растворителе или может быть с высоким содержанием твердой фазы или композицией без растворителя, или может быть применено в виде водной композиции. Грунтовки на амино-эпоксидной основе включают хроматные грунтовки на амино-эпоксидной основе, например DESOPRIME HS СА 7700/СА, грунтовки без хромата, например "DeSoto Military Polyamide Primer, 513," и водные эпоксидные грунтовки без хромата, например "DeSoto Military Water-Borne Primer," каждая из которых коммерчески доступна в PRC-DeSoto International, Inc.
В некоторых выполнениях верхнее покрытие может быть кроющей краской и может содержать полиуретановую смолу. Кроющая краска, особенно для покрытий авиационных и космических транспортных средств, может быть полиуретановой, например полиэфир-уретановой, хотя могут быть использованы другие отверждаемые покрытия, например полиэфир, фторполимер, или покрытия из акрилового полимера на основе, например, акриловых полимеров с оксазолидиновой функциональной группой. Пример