Однокомпонентные полисилоксановые композиции покрытий и подложки с указанным покрытием

Однокомпонентные полисилоксановые композиции покрытий и подложки с указанным покрытием

Реферат

Перекрестная ссылка на соответствующие заявки

Прототипом настоящей заявки является US 60/972835, зарегистрированная 17 сентября 2007, которая включена в описание ссылкой.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к низкотемпературным, однокомпонентным, отверждаемым во влажной среде, устойчивым при хранении полисилоксановым композициям покрытий, которые обладают рядом других особенностей, и подложкам с указанным покрытием.

Предшествующий уровень техники

Полисилоксановые покрытия являются классом покрытий, которые обладают уникальными характеристиками, включая хорошую атмосферостойкость; стойкость к истиранию; коррозионную стойкость; антивандальную стойкость; могут обладать низким содержанием летучих органических соединений (VOC); а также экологическими и гигиеническими преимуществами и безопасны при аллергии дыхательных путей. Обычно полисилоксановые покрытия создаются в виде двухкомпонентных систем. Это происходит в значительной степени потому, что трудно разработать однокомпонентные полисилоксановые покрытия, которые быстро отверждаются при обычной влажности и температуре, сохраняя при этом хорошую гибкость и стабильность при хранении в таре. Однокомпонентные покрытия популярны на рынке и дают определенные преимущества по сравнению с двухкомпонентными системами, такие как экономия времени и эффективность, сокращение отходов, снижение числа ошибок при смешении краски и снижение трудоемкости. Среди однокомпонентных полисилоксановых покрытий, существующих в настоящее время, многие обладают долгим временем высыхания и гибкостью ниже желательной, что отрицательно влияет на скорость и эффективность, а также на свойства покрытия.

В результате было бы желательно создать однокомпонентные полисилоксановые композиции покрытий, которые сохраняют традиционные преимущества однокомпонентных систем, описанные выше, и быстро отверждаются при обычных условиях; обеспечивают способность к достижению низкого VOC и хорошую гибкость, сохраняя при этом хорошую стабильность при хранении.

Настоящее изобретение было разработано, с учетом вышесказанного.

Сущность изобретения

В одном из аспектов настоящее изобретение относится к низкотемпературной, однокомпонентной, отверждаемой во влажной среде, устойчивой при хранении композиции, содержащей силикон с силанольными функциональными группами; силикон с алкоксильными функциональными группами; пластификатор, включающий продукт реакции двух или более реагентов; и отвердитель, выбранный из аминов, аминосиланов, кетиминов, альдиминов и их комбинаций.

Эти и другие аспекты станут более очевидными из следующего описания.

Раскрытие изобретения

В целях последующего детального описания следует понимать, что изобретение может допускать различные альтернативные изменения и последовательности стадий, кроме случая, когда явно указано обратное. Кроме того, за исключением любых примеров осуществления, или где указано иное, все числовые выражения, например, количества компонентов, используемых в описании и формуле изобретения, должны пониматься, как изменяемые во всех случаях термином “около”. Соответственно, если не указано обратное, числовые параметры, сформулированные в последующем описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приближениями, которые могут меняться в зависимости от искомых свойств, получаемых в соответствии с настоящим изобретением. По меньшей мере, и не в качестве попытки ограничения применения теории эквивалентов к объему притязаний формулы изобретения, каждый числовой параметр должен, по меньшей мере, быть рассмотрен в свете представленных значащих цифр и с применением обычных методов округления.

Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, формулирующие широкий объем притязаний изобретения, являются приближениями, числовые значения, приведенные в некоторых примерах, представлены настолько точно, насколько возможно. Однако любое численное значение по своей природе содержит определенные ошибки, непременно следующие из стандартного отклонения, определяемого при соответствующих измерениях.

Кроме того, следует понимать, что любой числовой диапазон, указанный в описании, включает все поддиапазоны, указанные в описании. Например, диапазон “1-10” включает все поддиапазоны между (включая) указанным минимальным значением 1 и указанным максимальным значением 10, то есть минимальное значение равно или более 1 и максимальное значение равно или менее 10.

В настоящей заявке использование единственного числа включает множественное число, и множественное число включает единственное число, если определенно не оговорено иное. Кроме того, в настоящей заявке, использование “или” означает “и/или” если определенно не оговорено иное, даже если “и/или” может однозначно использоваться в некоторых случаях.

Как указано ранее, определенные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на получение низкотемпературных, однокомпонентных композиций покрытий, отверждаемых во влажной среде. Использованный в описании термин “однокомпонентный” и подобные термины относятся к композициям покрытий в форме однокомпонентной системы, в которой все компоненты покрытия объединены и хранятся в одном контейнере. Использованный в описании термин “низкотемпературная, отверждаемая во влажной среде” и подобные термины относятся к композициям покрытия, которые, после нанесения на подложку, способны к отверждению в присутствии окружающего воздуха, с относительной влажностью воздуха 10-100%, например, 25-80%, и температуре в диапазоне от -10 до 120°C, например, 5-80°C, в некоторых случаях 10-60°C и в других случаях 15-40°C. Использованный в описании термин “устойчивый при хранении” и подобные термины относятся к композициям покрытия, которые не превращаются в гель или твердеют, а скорее остаются жидкостью и обладают вязкостью, подходящей для нанесения композиций покрытия длительный период времени, например, сроком более трех (3) месяцев при окружающих условиях.

Использованный в описании термин “отверждение” и подобные термины относятся к покрытию, в котором любые компоненты композиции, способные к сшивке, по меньшей мере, частично сшиты. В некоторых вариантах осуществления плотность сшивки способных к сшивке компонентов, то есть степень сшивки составляет 5-100%, например 35-85%, или, в некоторых случаях, 50-85% от полной сшивки. Специалист в данной области техники понимает, что присутствие и степень сшивки, то есть плотность сшивки, могут быть определены различными методами, например динамическим механическим термическим анализом (DMTA) с использованием Polymer Laboratories МК III DMTA анализатора в атмосфере азота.

Специалисту в данной области техники очевидно, что степень отверждения может быть определена испытанием стойкости к растворителю покрытия двойным протиранием метилэтилкетоном. Чем выше число двойных протираний без повреждения покрытия, тем выше степень отвержения. В этом испытании указательный палец, удерживает двойной слой марли, насыщенной метилэтилкетоном под углом 45° к поверхности покрытия. Протирание выполняют с умеренным давлением со скоростью 1 двойное протирание в секунду. В соответствии с использованием в описании, когда утверждается, что покрытие “полностью отверждено”, это означает, что покрытие устойчиво к 100, в некоторых случаях к 200 двойным протираниям метилэтилкетоном в соответствии с предшествующей процедурой без повреждения покрытия.

Использованный в описании термин “полимер” включает олигомеры и без ограничений включает гомополимеры и сополимеры.

Как указано ранее, в некоторых вариантах осуществления, композиции покрытия настоящего изобретения включают силикон с силанольными функциональными группами. Использованный в описании термин “силикон с силанольными функциональными группами” и подобные термины относятся к силиконам, содержащим силанольные функциональные группы, -SiOH. Использованный в описании термин “силикон” и подобные термины относятся к полисилоксановым полимерам, которые основаны на структуре, содержащей чередующиеся атомы кремния и кислорода. В соответствии с использованием в описании термины “силикон” и “силоксан” используются взаимозаменяемо.

В некоторых вариантах осуществления силикон с силанольными функциональными группами включает соединения, представленные общей формулой:

где каждый R₁ независимо выбран из группы, состоящей из гидроксильной группы, алкильной группы, содержащей не более шести атомов углерода и арильной группы, содержащей не более шести атомов углерода; каждый R₂ независимо выбран из группы, состоящей из водорода, алкильной группы, содержащей не более шести атомов углерода и арильной группы, содержащей не более шести атомов углерода, причем, по меньшей мере, один из R₁ и R₂ выбран таким образом, что соединение включает силанольную группу. В некоторых осуществлениях R₁ и R₂ включают группы, содержащие менее шести атомов углерода для облегчения быстрого гидролиза, реакция которого стимулируется летучестью аналогичного спирту продукта гидролиза. В некоторых вариантах осуществления “n” выбрано так, что у вышеуказанного силикона с силанольными функциональными группами средневесовая молекулярная масса находится в диапазоне 200-300000.

В некоторых вариантах осуществлениях силикон с силанольными функциональными группами включает фенильные группы, метильные группы и их комбинации. В других вариантах осуществления отношение фенильных групп к метильным группам, присутствующих в силиконе с силанольными функциональными группами находится в диапазоне 1:1 - 1,3:1. В некоторых других вариантах осуществления силикон с силанольными функциональными группами содержит дифенильные группы. В некоторых вариантах осуществления каждый R₂ является водородом. В других вариантах осуществления R₁ включает метальную группу и/или фенильную группу, и каждый R₂ является водородом.

В некоторых других вариантах осуществления содержание силанольных групп в силиконе с силанольными функциональными группами составляет 6 мас.% или менее, например 3 мас.% или менее, например, 1 мас.% или менее, где массовый процент относится к общему весу силикона с силанольными функциональными группами.

Силиконы с силанольными функциональными группами, подходящие для использования в настоящем изобретении, коммерчески доступны и включают, но не ограничены, например, дифенилдигидроксисиланы, так же как Dow Corning's DC-805, DC-409HS и DC-840.

В некоторых вариантах осуществления комбинация различных силиконов с силанольными функциональными группами может использоваться в композициях покрытия настоящего изобретения.

В некоторых вариантах осуществления ранее описанный силикон с силанольными функциональными группами может присутствовать в композициях покрытия настоящего изобретения в количестве 20-65 мас.%, например 30-60 мас.%, или в некоторых случаях, 50-55 мас.%, с массовыми процентами относительно общего веса композиции покрытия.

Как указано ранее, в некоторых вариантах осуществления композиции покрытия настоящего изобретения включают силикон с алкоксильными функциональными группами. Использованный в описании термин “силикон с алкоксильными функциональными группами” и подобные термины относятся к силиконам, включающим только алкоксильные функциональные группы, - OR, где R может быть алкильной или арильной группой.

В некоторых вариантах осуществления силикон с алкоксильными функциональными группами включает соединение, представленное общей формулой:

,

где каждый R₃ независимо выбран из группы, состоящей из алкильной группы, содержащей не более шести атомов углерода, арильной группы, содержащей не более шести атомов углерода, и алкоксильной группы, содержащей не более шести атомов углерода; каждый R₄ независимо выбран из группы, состоящей из алкильной группы, содержащей не более шести атомов углерода, и арильной группы, содержащей не более шести атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления R₃ и R₄ включают группы, содержащие менее шести атомов углерода для облегчения быстрого гидролиза, реакция которого стимулируется летучестью аналогичного спирту продукта гидролиза. В некоторых вариантах осуществления “n” выбран так, что у вышеуказанного силикона с алкоксильными функциональными группами средневесовая молекулярная масса находится в диапазоне 400-10000, например 800-2500.

В некоторых вариантах осуществления силикон с алкоксильными функциональными группами содержит метоксильные группы. В других вариантах осуществления содержание метоксильных групп в силиконе с алкоксильными функциональными группами составляет 20% масс. или менее, например 18 мас.% или менее, с массовыми процентами относительно общего веса силикона с алкоксильными функциональными группами.

В других вариантах осуществления силикон с алкоксильными функциональными группами включает фенильные, метильные группы и их комбинации. В некоторых других вариантах осуществления отношение групп фенильных групп к метильным составляет 0,5:1 - 1:1.

Силиконы с алкоксильными функциональными группами, подходящие для использования в настоящем изобретении, коммерчески доступны и включают, но не ограничены, например, силиконами с метоксильными функциональными группами, включая DC-3074 и DC-3037, коммерчески поставляемый Corning Dow; и GE SR 191, SY-550, и SY-231, коммерчески поставляемый Wacker Silicones, расположенной в Адриане, Мичиган.

В некоторых вариантах осуществления комбинация различных силиконов с алкоксильными функциональными группами может использоваться в композициях покрытия настоящего изобретения.

В некоторых вариантах осуществления ранее описанный силикон с алкоксильными функциональными группами может присутствовать в композициях покрытия настоящего изобретения в количестве 5-25 мас.%, например 5-15 мас.% или, в некоторых случаях, 8-12 мас.% с массовыми процентами относительно общего веса композиции покрытия.

Как очевидно специалистам в данной области техники, средневесовая молекулярная масса одного или большего числа компонентов, присутствующих в композициях покрытия настоящего изобретения, включая силиконы с силанольными и алкоксильными функциональными группами, может влиять на содержание летучего органического вещества (VOC) в композиции покрытия. Обычно компоненты с высокой средневесовой молекулярной массой, приводят к композициям покрытия с более высоким VOC, тогда как компоненты с низкой средневесовой молекулярной массой обычно приводят к композициям покрытия с более низким VOC. Как очевидно специалистам в данной области техники, VOC композиций покрытия настоящего изобретения может изменяться выбором компонентов с различными средневесовыми молекулярными массами в композициях покрытия настоящего изобретения. Например, могут быть использованы силиконы с алкоксильными функциональными группами и/или силиконы с силанольными функциональными группами с различными средневесовыми молекулярными массами или их смеси, и количество может различаться для создания композиций покрытия с различным VOC.

Специалисту в данной области техники очевидно, что средневесовая молекулярная масса также может влиять на другие свойства, включая гибкость покрытия из композиции покрытия настоящего изобретения.

В некоторых вариантах осуществления средневесовая молекулярная масса силиконов с силанольными функциональными группами, входящих в композиции покрытия настоящего изобретения, может составлять 200000-300000, тогда как в других вариантах осуществления средневесовая молекулярная масса силиконов с силанольными функциональными группами, входящих в композиции покрытия настоящего изобретения, может составлять 200-7000.

В некоторых вариантах осуществления в композициях покрытия настоящего изобретения может быть использована смесь силиконов с силанольными и алкоксильными функциональными группами с различной средневесовой молекулярной массой.

Как указано ранее, композиции покрытия настоящего изобретения включают пластификатор. Использованный в описании термин “пластификатор” и подобные термины относятся к компоненту в композициях покрытия настоящего изобретения, который улучшает гибкость покрытия, нанесенного из композиции покрытия, придавая покрытию, например, увеличенное удлинение, улучшенную ударную прочность и/или устойчивость к растрескиванию.

Неожиданно было обнаружено, что пластификаторы настоящего изобретения придают гибкость покрытию, не ухудшая внешнего вида покрытия, времени высыхания, атмосферостойкости и химической стойкости, поскольку предполагалось, что такие пластификаторы будут делать покрытие более мягким, что приводит к низкой химической стойкости, медленному высыханию и низкой атмосферостойкости, хотя изобретатели не желают быть связанными объяснением этого. Действительно, в некоторых вариантах осуществления, пластификаторы настоящего изобретения, как было показано, улучшили в дополнение к гибкости, по меньшей мере, одно другое свойство, включая время высыхания, твердость, химическую стойкость, атмосферостойкость и стабильность при хранении.

В некоторых вариантах осуществления пластификаторы в композициях покрытия настоящего изобретения включают продукт реакции двух или более реагентов. Использованный в описании термин “продукт реакции” относится к соединению, образованному объединением и реакцией двух или более реагентов. Другими словами, два или более реагентов могут быть объединены вместе и после такого объединения, они взаимодействуют до некоторой степени друг с другом, например, по химической реакции, давая продукт реакции, который может быть использован как пластификатор в композициях покрытия настоящего изобретения. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, у одного из двух или более реагентов, объединенных для образования пластификатора, имеются реакционноспособные группы, которые обладают реакционной способностью по отношению к реакционноспособным группам другого из этих двух или более реагентов.

В некоторых вариантах осуществления пластификаторы настоящего изобретения включают полимер, содержащий алкоксисилановую концевую группу, то есть, полимерная цепь заканчивается алкоксисиланом, создавая концевую группу. Конкретный полимер будет определяться реагентами, использованными для формирования пластификаторов.

В некоторых вариантах осуществления пластификатор, в дополнение к реагентам, кроме того, может содержать катализатор, например металлоорганический катализатор, включающий любой из металлоорганических катализаторов, описанных ниже. В некоторых вариантах осуществления катализатор может промотировать реакцию между реагентами для получения продукта реакции. Любой подходящий металлоорганический катализатор может использоваться в зависимости от реагентов, содержащихся в пластификаторе. Любое подходящее количество металлоорганического катализатора может использоваться в зависимости от типа и количества реагентов, присутствующих в пластификаторе. В некоторых вариантах осуществления содержание катализатора составляет 0,01-1,0% масс. по отношению к общему весу пластификатора. В других вариантах осуществления катализатор отсутствует в пластификаторе.

Кроме того, другие компоненты, полезные для формирования пластификаторов этого изобретения, могут включать воду, растворители, пластифицирующие добавки, сухие разбавители, наполнители, модификаторы углеводородной смолы и различные типы добавок, такие как УФ стабилизаторы, пигментные смачивающие реагенты, добавки для повышения текучести и выравнивающие добавки, тиксатропные добавки, пеногасители и т.п. Также может присутствовать комбинация любых компонентов. Компонент(ы) могут использоваться в их обычных количествах по их обычному назначению.

В некоторых вариантах осуществления пластификатор может быть приготовлен объединением реагентов наряду с любыми другими вышеуказанными компонентами (если присутствуют), и нагреванием смеси до повышенной температуры, например 40-70°C период времени для получения продукта реакции. В других вариантах осуществления пластификатор может быть приготовлен путем отверждения смеси в течение определенного периода времени при окружающих условиях для получения продукта реакции. В других вариантах осуществления, после объединения реагентов смесь может быть подвергнута нагреву до повышенной температуры на период времени и выдерживаться при окружающих условиях период времени для получения продукта реакции. Температура(ы) и период(ы) времени могут меняться в зависимости от реагентов, содержащихся в пластификаторе.

В некоторых вариантах осуществления количество пластификатора, содержащегося в композиции покрытия настоящего изобретения, составляет 0,5-30 мас.% например 3-25 мас.% или, в некоторых случаях, 5-15 мас.% относительно общего веса композиции покрытия.

В некоторых вариантах осуществления пластификатор, присутствующий в композициях покрытия настоящего изобретения, включает продукт реакции силана с эпоксидной функциональной группой и смолы с аминогруппами.

Использованный в описании термин “силан с эпоксидной функциональной группой” относится к силанам, содержащим эпоксидные функциональные группы . Использованный в описании термин “силан” относится к соединению, содержащему атом кремния в основной цепи.

В некоторых вариантах осуществления силан с эпоксидной функциональной группой включает глицидоксипропилтриалкоксисилан.

Силаны с эпоксидной функциональной группой, подходящие для использования в пластификаторах настоящего изобретения, коммерчески доступны и включают, но не ограничены, глицидоксипропилтриалкоксисиланами, включая Z-6040, коммерчески поставляемый Dow Corning, и продаваемые под торговой маркой Silquest, включая А-187, коммерчески поставляемый OSi Specialties, Inc, Danbury, Connecticut.

Как указано ранее, в некоторых вариантах осуществления силан с эпоксидной функциональной группой может быть объединен со смолой с аминогруппами для получения продукта реакции, который может быть использован как пластификатор в композициях покрытия настоящего изобретения.

В некоторых вариантах осуществления смола с аминогруппами для использования в пластификаторах настоящего изобретения выбрана из полиаминов, аддуктов алифатических аминов, полиамидоаминов, циклоалифатических аминов и полиаминов, аминов сложных эфиров аспарагиновой кислоты, полиоксипроапилендиаминов, ароматических аминов и их комбинаций.

Смолы с аминогруппами, подходящие для использования в настоящем изобретении, могут содержать первичные амины, вторичные амины или их комбинации. Подходящие первичные амины коммерчески доступны и включают поставляемые Huntsman Chemical под торговой маркой Jeffamine, такие как, например, полиоксипропилендиамины, включая Jeffamine D400 до Jeffamine D2000. Подходящие вторичные амины включают поставляемые Huntsman Chemical под торговой маркой Ancamine, включая Ancamine 2457 и XTJ-590, и амины сложных эфиров аспарагиновой кислоты, такие как коммерчески поставляемые Bayer Corp.под торговой маркой Desmophen, включая Desmophen NH 1220, Desmophen NH 1420, и Desmophen NH 1521. В некоторых вариантах осуществления могут быть использованы комбинации первичных и вторичных аминов.

В некоторых вариантах осуществления, где смола с аминогруппами включает вторичный амин, вторичный амин может быть аддуктом с силаном с эпоксидной функциональной группой. В некоторых вариантах осуществления продукт реакции, получаемый из этой смеси, может быть в форме молекулы, с двумя функциональными группами в первичном амине (как дикетимин) и также функциализирован как триметоксисилан. Например, эта смесь может дать “звездообразным” полимером, включающим центральный атом азота с двумя углеродными связями, направленными от него так, что каждая содержит концевую структуру кетимина, и также включает третью углеродную связь, направленную от него так, что включает триалкоксильную функциональную группу, направленную от него, например, от атома кремния. У такого “звездообразного” полимера может быть тригональный центр, например, 120 градусов вокруг атома азота, и может обеспечить комбинацию свойств высокой функциональности и низкой вязкости, так же как низкого VOC.

В некоторых вариантах осуществления весовое отношение эквивалентов эпоксидной группы вышеописанного силана с эпоксидной функциональной группой к первичным и/или вторичным аминогруппам смолы составляет 0,8:1 - 1,2:1, в некоторых случаях, 1:1.

В некоторых вариантах осуществления пластификатор в композициях покрытия настоящего изобретения включает негелеобразный продукт реакции присоединения Михаэля, содержащий вторичный амин, включающий более одного участка с этиленовой ненасыщенностью и аминосилан.

В некоторых вариантах осуществления пластификаторы в композициях покрытия настоящего изобретения включают негелеобразный продукт реакции присоединения Михаэля, содержащий вторичный амин, реагентов, содержащих соединение, включающее более одного участка с этиленовой ненасыщенностью, т.е. ненасыщенное соединение по типу полиэтилена, такое как поли(мет)акрилат. Использованный в описании термин “(мет)акрилат” включает и метакрилаты и акрилаты. Использованный в описании термин “содержащий вторичный амин” относится к соединениям, содержащим вторичный амин, который является функциональной группой, в которой два органических заместителя связаны с азотом вместе с одним водородом. Использованный в описании термин “негелеобразный” относится к смолам, которые по существу свободны от сшивки и имеют характеристическую вязкость при растворении в подходящем растворителе по определению, например, в соответствии с ASTM-D1795 или ASTM-D4243. Характеристическая вязкость смолы является признаком ее молекулярной массы. С другой стороны, поскольку у гелеобразной смолы по существу бесконечно высокая молекулярная масса, характеристическая вязкость будет слишком высокой для измерения. Использованный в описании термин смола (или полимер), который “по существу свободен от сшивки”, относится к продукту реакции со средневесовой молекулярной массой (Mw), определенной гельпроникающей хроматографией, менее 1000000.

В некоторых вариантах осуществления соединение, содержащее более одного участка с этиленовой ненасыщенностью, включает мономер с полиэтиленовой ненасыщенностью по типу полиэтилена, такой как ди- и высшие акрилаты. Определенными примерами подходящих мономеров с полиэтиленовой ненасыщенностью по типу полиэтилена являются диакрилаты, например 1,6-гександиолдиакрилат, 1,4-бутандиолдиакрилат, этиленгликольдиакрилат, диэтиленгликольдиакрилат, тетраэтиленгликольдиакрилат, трипропиленгликольдиакрилат, неопентилгликольдиакрилат, 1,4-бутандиолдиметакрилат, поли(бутандиол)диакрилат, тетраэтиленгликольдиметакрилат, 1,3-бутиленгликольдиакрилат, триэтиленгликольдиакрилат, триизопропиленгликольдиакрилат, полиэтиленгликольдиакрилат и/или диметакрилат бисфенола А; триакрилаты, например триметилолпропантриакрилат, триметилолпропантриметакрилат, пентаэритролмоногидрокситриакрилат и/или триметилолпропантриэтокситриакрилат; тетраакрилаты, например, пентаэритролтетраакрилат и/или ди-триметилпропантетраакрилат; и/или пентаакрилаты, например дипентаэритрол(моногидрокси)пентаакрилат.

В дополнение к или вместо вышеуказанных мономеров с полиэтиленовой ненасыщенностью, пластификаторы настоящего изобретения могут включать продукт реакции присоединения Михаэля реагентов, содержащих олигомер с полиэтиленовой ненасыщенностью. Понятно, что термины “олигомер” и “полимер” часто используется взаимозаменяемо. Хотя термин “олигомер” обычно используется для описания относительно коротких полимеров, у термина нет общепринятого определения относительно числа повторившихся единиц мономера. Поэтому в соответствии с использованием в описании, при характеристике соединений, включающих более одного участка с этиленовой ненасыщенностью, термины “олигомер” и “полимер” являются взаимозаменяемыми.

Примеры некоторых отдельных олигомеров с полиэтиленовой ненасыщенностью, подходящих для использования в настоящем изобретении включают, например, акрилаты уретана, полиэфиры акрилатов и их смеси, особенно олигомеры без гидроксильных функциональных групп. Определенные примеры таких материалов включают акрилаты уретана, такие как поставляемые Cytec Surface Specialties Inc под торговой маркой Ebecryl 220 и Ebecryl 264 и полиэфиры акрилатов, например Ebecryl 80, поставляемый UCB Chemicals.

Дополнительные детали описаны в US 2008/0075870 в параграфах [0018] - [0021], содержание которой включено в описание ссылкой.

Комбинации из любых вышеуказанных соединений, содержащих более одного участка с этиленовой ненасыщенностью, также могут быть подходящими. В некоторых осуществлениях соединение, содержащее более одного участка с этиленовой ненасыщенностью, входящее в пластификаторы настоящего изобретения, включает 1,6-гександиолдиакрилат.

Как было указано ранее, соединение(я), содержащие более одного участка с этиленовой ненасыщенностью, определенные выше, могут быть объединены с аминосиланом для создания продукта реакции, который может быть использован как пластификатор, применяемый в композициях покрытия настоящего изобретения. Использованный в описании термин “аминосилан” относится к соединению с молекулярной структурой, которая содержит аминогруппу и атом кремния.

В некоторых вариантах осуществления аминосилан, используемый в пластификаторах настоящего изобретения, включает соединение формулы:

где R' является алкиленовой группой с 2-10 атомами углерода, R” является алкильной, арильной, алкоксильной или арилоксильной группой, каждая группа с 1-8 атомами углерода, R'” является алкильной группой с 1-8 атомами углерода, и значение р составляет 0-2. В некоторых осуществлениях настоящего изобретения R' является алкиленовой группой с 2-5 атомами углерода и p равно 0, использование которого, как установили изобретатели, по меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления, является наилучшим для получения пленок, высохших “от пыли”, за 10 минут или менее и полностью отвержденных пленок в течение 24 часов, при низкой температуре, отверждением во влажной среде, описанном ранее.

Определенные примеры аминосиланов, подходящих для использования в пластификаторах настоящего изобретения, включают аминоэтилтриэтоксисилан, γ-аминопропилтриэтоксисилан, γ-аминопропилметилдиэтоксисилан, γ-аминопропилэтилдиэтоксисилан, γ-аминопропилфенилдиэтоксисилан, γ-аминопропилтриметоксисилан, δ-аминобутилтриэтоксисилан, δ-аминобутилэтилдиэтоксисилан. Подходящими также являются комбинации из любых вышеуказанных соединений. В некоторых вариантах осуществления аминосилан включает γ-аминопропилтриалкоксисилан.

В некоторых вариантах осуществления негелеобразный продукт реакции присоединения Михаэля образуется просто смешиванием реагентов при комнатной температуре или при слегка повышенной температуре, например, до 100°C. Реакция аминогруппы с группой с этиленовой ненасыщенностью, которая происходит в пластификаторе этого изобретения, часто упоминается как реакция присоединения Михаэля. В результате использованный в описании термин “продукт реакции присоединения Михаэля” относится к продукту такой реакции. Такие продукты могут быть более стойкими к нагреву и свету, чем продукты с большим содержанием акрилоила. Следует признать, что медленное добавление аминосилана к соединению, содержащему более одного участка с этиленовой ненасыщенностью, приводит к тому, что имеется большой избыток акрилатных групп по отношению к аминосилану. Если температура реакционной смеси не поддерживалась достаточно низкой, результатом может быть гелеобразный продукт. Поэтому иногда лучше добавлять ненасыщенный материал в реакционный сосуд, уже содержащий аминосилан, для получения негелеобразного продукта реакции. Реакция может быть выполнена в отсутствии растворителя или в присутствии инертного растворителя. Примерами подходящих инертных растворителей являются толуол, бутилацетат, изобутилметилкетон и моноэтиловый эфир этиленгликольацетата. Часто желательно, чтобы реакция проходила в отсутствии влаги или с контролируемым количеством влаги, чтобы избежать нежелательных побочных реакций и возможного образования геля.

В некоторых вариантах осуществления реакция присоединения Михаэля проводится так, чтобы отношение эквивалентов групп с этиленовой ненасыщенностью к аминогруппам составляло, по меньшей мере, 1:1, в некоторых случаях, по меньшей мере, 1,05:1.

Дополнительные детали описаны в US 2008/0075870 в параграфах [0022] - [0024] и параграфах [0026] - [0027], содержание которой включено в описание ссылкой.

В некоторых вариантах осуществления пластификатор композиций покрытия настоящего изобретения включает продукт реакции смолы с гидроксильными функциональными группами и силана с изоцианатными функциональными группами.

Использованный в описании термин “смолы с гидроксильными функциональными группами” относится к смолам, содержащим гидроксильные функциональные группы -OH. Использованный в описании термин “силан с изоцианатными функциональными группами” относится к силанам, содержащим изоцианатные функциональные группы -N=C=O.

Подходящие примеры смол с гидроксильными функциональными группами могут быть выбраны из акриловых смол, полиуретановых смол, смол на основе сложных полиэфиров, алкидных смол, смол на основе простых полиэфиров, фенолальдегидных смол, фенолальдегидных силановых смол, смол на основе поликапролактона, полисилоксановых смол и их комбинаций. В других вариантах осуществления могут быть использованы подходящие жирные кислоты высыхающих масел в качестве смолы с гидроксильными функциональными группами и включать, например, полученные среди прочих, из льняного, соевого, таллового, касторового или тунгового масла.

В некоторых вариантах осуществления смола с гидроксильными функциональными группами включает смолу на основе сложного полиэфира, содержащую гидроксильные группы, связанные с основной цепью полиэфира. Подходящие смолы с гидроксильными функциональными группами на основе сложного полиэфира коммерчески поставляются, например, Bayer Corp. под торговой маркой Desmophen, включая Desmophen 651 A, Desmophen 670А, Desmophen 800, Desmophen 1100 и Desmophen 670.

В других вариантах осуществления смола с гидроксильными функциональными группами включает акриловую смолу, содержащую гидроксильные группы, связанные с акриловой основной цепью. Подходящие акриловые смолы с гидроксильными функциональными группами коммерчески поставляются, например, BASF под торговой маркой Joncryl, включая Joncryl 948; Bayer Corp. под торговой маркой Desmophen, включая Desmophen А160, Desmophen А760 и Desmophen 450; и Rohm & Haas, включая UCD-191HS.

В других вариантах осуществления смола с гидроксильными функциональными группами включает полисилоксановую смолу, содержащую гидроксильные группы, связанные с основной цепью полисилоксана. Использованный в описании термин “полисилоксан” относится к полимеру, содержащему основную цепь силоксана. Подходящие полисилоксаны с гидроксильными функциональными группами описаны в US 6987144, от колонки 3, линия 20 до колонки 12, линия 64, содержание которого включено в описание ссылкой.

Полисилоксан с гидроксильными функциональными группами может быть получен взаимодействием полисилоксана, содержащего гидроксильные функциональные группы с ангидридом для образования неполного эфира кислотных групп в условиях реакции, которые благоприятствуют только реакции ангидрида и гидроксильных функциональных групп, и предотвращают дальнейшую этерификацию. Неограничивающие примеры подходящих ангидридов включают гексагидрофталевый ангидрид, метилгексагидрофталевый ангидрид, фталевый ангидрид, тримеллитовый ангидрид, янтарный ангидр