Композиция покрытия, содержащая алкоксисилан, полисилоксан и множество частиц

Композиция покрытия, содержащая алкоксисилан, полисилоксан и множество частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем случае относится к композициям покрытий, содержащим алкоксисилан, полисилоксан и множество частиц.

Уровень техники

Для автомобилей, изготовленных в промышленности изготовления комплектного автомобильного оборудования, в качестве оригинальных чистовых отделок обычно используют системы покрытий «окрашенный слой плюс прозрачный слой», которые включают нанесение на подложку окрашенного или пигментированного покрытия основы с последующим нанесением светопроницаемого или прозрачного покровного покрытия (прозрачного покрытия) поверх покрытия основы. Данные системы «окрашенный слой плюс прозрачный слой» в значительной степени благодаря прозрачному покрытию демонстрируют выдающиеся характеристики внешнего вида, такие как блеск и индивидуальность имиджа.

Поскольку в такой системе покрытия прозрачное покрытие представляет собой самый внешний слой покрытия, оно подвержено повреждению от многочисленных факторов окружающей среды. Данные факторы включают кислотные осадки, воздействие ультрафиолетового излучения от солнечного света, высокие относительную влажность и температуры, а также дефекты, обусловленные соударением с небольшими твердыми предметами, что в результате приводит к выкрашиванию и царапанию поверхности покрытия.

Обычно прозрачное покрытие, включающее более твердую более высокосшитую пленку, может характеризоваться улучшенной стойкостью к царапанию, но оно в намного большей степени подвержено выкрашиванию и/или термическому растрескиванию вследствие охрупчивания пленки, представляющего собой результат наличия высокой плотности сшивок. Более мягкая и менее сшитая пленка, будучи невосприимчивой к выкрашиванию или термическому растрескиванию, подвержена царапанию, образованию пятен после контакта с водой и кислотному травлению вследствие низкой плотности сшивок у отвержденной пленки. В соответствии с этим, существует потребность в улучшенном прозрачном покрытии.

Раскрытие изобретения

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции покрытия, содержащей:

(a) соединение, имеющее реакционно-способную группу, обладающую структурой (I)

,

где Х представляет собой углеводородную цепь; где х=0-2, и z=0-2; где каждые R' и R'' независимо включают водород, галоген, амид, углеводородную цепь, карбокси, алкокси, углеводородную цепь, содержащую гетероатом, и/или углеводородную цепь, включающую карбонильную группу; и где в случае когда х=2 каждый R'' может быть идентичным другим или отличным от них; и где в случае когда z=0 или 1 каждый R' может быть идентичным другим или отличным от них;

(b) полисилоксан, имеющий реакционно-способную функциональную группу, которая содержит, по меньшей мере, одно из следующих далее структурных звеньев (II):

,

где R¹ представляет собой водород, гидроксил, углеводородную группу или силоксановую цепь; R² включает функциональную группу; и где m и n удовлетворяют требованиям 0<n<4, 0<m<4 и 2<(m+n)<4; и где в случае когда n>1 каждый R¹ может быть идентичным другим или отличным от них; и где в случае когда m>1 каждый R² может быть идентичным другим или отличным от них;

(c) реагент, имеющий функциональную группу, которая является реакционно-способной по отношению к компоненту (b); и

(d) множество частиц, выбранных из неорганических частиц, композитных частиц и их смесей.

Осуществление изобретения

Если только не будет указано другого, то в соответствии с использованием в настоящем описании все числа, такие как те, которые выражают значения, диапазоны, количества или процентные соотношения, могут быть прочитаны, как если бы им предшествовало слово «приблизительно», даже и при отсутствии однозначного приведения данного термина. В случае приведения любого численного диапазона значений такие диапазоны понимаются как включающие все без исключения числа и/или дроби в промежутке между указанными минимумом и максимумом диапазона. Например, диапазон «от 1 до 10» предполагает включение всех поддиапазонов от (и с включением) указанного минимального значения 1 до (и с включением) указанного максимального значения 10, то есть, при наличии минимального значения, равного или большего 1, и максимального значения, равного или меньшего 10. В соответствии с использованием в настоящем описании термин «число» обозначает единицу или целое число, большее, чем единица.

В соответствии с использованием в настоящем описании фразы или термины во множественном числе включают их соответствия в единственном числе и наоборот, если только конкретно не будет указано другого. В порядке иллюстрации, а не ограничения несмотря на делающуюся в настоящем описании ссылку на «один» полисилоксан, «один» алкоксисилан, «один» реагент, имеющий функциональную группу; в настоящем изобретении может быть использовано и множество данных материалов. В соответствии с использованием в настоящем описании «множество» обозначает два и более.

В соответствии с использованием в настоящем описании «включает» и тому подобные термины обозначают «включающий без ограничения».

В соответствии с использованием в настоящем описании использование «или» обозначает «и/или», если только конкретно не будет указано другого, даже несмотря на возможность недвусмысленного использования «и/или» в определенных случаях.

В соответствии с использованием в настоящем описании «молекулярная масса» обозначает среднемассовую молекулярную массу (Mw) согласно определению по методу гельпроникающей хроматографии.

Если только не будет указано другого, то в соответствии с использованием в настоящем описании термина «по существу свободный» обозначает содержание в композиции ≤1 массового процента, например ≤0,8 массового процента или ≤0,5 массового процента или ≤0,05 массового процента или ≤0,005 массового процента, конкретного материала (например, органического растворителя, наполнителя и тому подобного) в расчете на совокупную массу композиции.

Если только не будет указано другого, то в соответствии с использованием в настоящем описании терминов «совершенно свободный» или «свободный от» обозначают то, что композиция не содержит конкретный материал (например, органический растворитель, наполнитель и тому подобное). То есть композиция содержит 0 массовых процентов такого материала.

В соответствии с использованием в настоящем описании термин «отверждение» относится к процессу, в котором сшиваемые компоненты покрытия, по меньшей мере, частично сшиваются. В определенных вариантах осуществления плотность сшивок у сшиваемых компонентов (то есть степень сшивания) находится в диапазоне от 5% до 100%, например от 35% до 85% или в некоторых случаях от 50% до 85%, от полного сшивания. Специалист в соответствующей области техники должен понимать то, что наличие и степень сшивания, то есть, плотность сшивок, могут быть определены по самым разнообразным методам, таким как динамический механический термический анализ (ДМТА) с использованием анализатора Polymer Laboratories MK III DMTA при проведении определения в атмосфере азота.

Упоминание любого мономера (мономеров) в настоящем описании в общем случае относится к мономеру, который может быть заполимеризован совместно с другим полимеризуемым компонентом, таким как другой мономер или полимер. Если только не будет указано другого, то необходимо понимать то, что, как только мономерные компоненты вступят в реакцию друг с другом с образованием соединения, данное соединение будет содержать остатки таких мономерных компонентов.

Композиция покрытия

Настоящее изобретение относится к композиции покрытия, которая может быть использована индивидуально или в виде части системы покрытия, такой как те, которые описываются ниже. В определенных вариантах осуществления композицию покрытия, описанную в настоящем документе, используют в системе покрытия «окрашенный слой плюс прозрачный слой». В некоторых вариантах осуществления композицию покрытия настоящего изобретения используют в такой системе в качестве композиции покрытия для прозрачного покрытия. Как будет описано более подробно ниже, композиция покрытия может демонстрировать наличие одного или нескольких улучшенных физических свойств, например стойкость к царапанию, в сопоставлении с подобными композициями покрытий, которые не содержат компоненты, описанные в настоящем документе.

Компонент (а):

Композиция покрытия настоящего изобретения содержит соединение, имеющее реакционно-способную группу, обладающую структурой (I)

,

где Х включает углеводородную цепь; где х=0-2, и z=0-2; где R' и R'' включают водород, галоген, амид, углеводородную цепь, карбокси (например, ацетокси), алкокси (например, этокси, метокси), углеводородную цепь, содержащую гетероатом, и/или углеводородную цепь, включающую карбонильную группу; и где в случае когда х=2 каждый R'' может быть идентичным другим (одним и тем же) или отличным от них; и где в случае когда z=0 или 1 каждый R' может быть идентичным другим или отличным от них.

В соответствии с использованием в настоящем описании «углеводородная цепь» (углеводородная группа) обозначает цепь, содержащую повторяющееся звено основной цепи на основе углерода и водорода. Углеводородная цепь может быть разветвленной или неразветвленной, ациклической или циклической, насыщенной или ненасыщенной или ароматической и может содержать от 1 до 24 атомов углерода или в случае ароматической группы от 3 до 24 атомов углерода. Неограничивающие примеры таких углеводородных цепей включают алкил, алкокси, арил, алкарил, алкоксиарил, аралкил или их комбинации. Неограничивающие примеры низших алкильных цепей включают, например, метальные, этильные, пропильные и бутильные цепи. В соответствии с использованием в настоящем описании «низший алкил» обозначает алкильные цепи, содержащие от 1 до 6 атомов углерода. Один или несколько атомов водорода и/или атомов углерода углеводородной цепи могут быть замещены гетероатомами. В соответствии с использованием в настоящем описании термин «гетероатом» обозначает элементы, отличные от углерода, например, атомы кислорода, азота, серы, галогенов или их комбинации.

В некоторых вариантах осуществления углеводородная цепь содержит гетероатом, такой как те, которые описывали выше. В соответствии с этим, в определенных вариантах осуществления R' из структуры (I) может представлять собой -СН₂-СН₂-СН₂-O-СН₂-СН₃.

Как это утверждалось выше, углеводородная цепь также может включать карбонильную группу. В соответствии с этим, в определенных вариантах осуществления R' из структуры (I) может представлять собой -С(O)-СН₂-СН₂-O-СН₂-СН₃.

В определенных вариантах осуществления R' и R'', из структуры (I), которые могут быть идентичными или различными, включают алкил, соответствующий диапазону от С₁ до С₆ атомов углерода.

В некоторых вариантах осуществления X, из структуры (I), включает алкил, соответствующий диапазону от С₂ до С₆.

В некоторых вариантах осуществления соединением является алкоксисилановое соединение, которое включает сложный (поли)эфир, (поли)уретан, изоцианурат, (поли)мочевину, (поли)эпоксид, ангидрид, акриловый полимер, простой (поли)эфир, (поли)сульфид, (поли)амин или их комбинации. В определенных вариантах осуществления изоцианурат включает структуру (Ia), (Ib), (Ic) или их комбинации:

где Х включает углеводородную цепь; где х=0-2, и z=0-2; где R' и R'' включают водород, галоген, амид, углеводородную цепь, карбокси (например, ацетокси), алкокси (например, этокси, метокси), углеводородную цепь, содержащую гетероатом, и/или углеводородную цепь, включающую карбонильную группу; и где в случае когда х=2 каждый R'' может быть идентичным другим или отличным от них; и где в случае когда z=0 или 1 каждый R' может быть идентичным другим или отличным от них.

где R включает водород, углеводородную цепь, углеводородную цепь, содержащую гетероатом, и/или углеводородную цепь, включающую карбонильную группу; где, по меньшей мере, один из R''' и R'''' представляет собой -X-SiR''_x(OR')_3-z (согласно приведенному выше определению), и где R''' и R'''', которые могут быть идентичными или различными, также могут включать водород, углеводородную цепь, углеводородную цепь, содержащую гетероатом, углеводородную цепь, включающую карбонильную группу, сложный (поли)эфир, (поли)уретан, изоцианурат, (поли)мочевину, (поли)эпоксид, ангидрид, акриловый полимер, простой (поли)эфир, (поли)сульфид, (поли)амин или их комбинации; где X'' представляет собой углеводородную цепь, сложный (поли)эфир, (поли)уретан, изоцианурат, (поли)мочевину, (поли)эпоксид, ангидрид, акриловый полимер, простой (поли)эфир, (поли)сульфид и/или (поли)амин; и где n≥1, например ≥2,

где, по меньшей мере, один из R''' и R'''' представляет собой -X-SiR''_x(OR')_3-z (согласно приведенному выше определению), и где R''' и R'''', которые могут быть идентичными или различными, также могут включать водород, углеводородную цепь, углеводородную цепь, содержащую гетероатом, углеводородную цепь, включающую карбонильную группу, сложный (поли)эфир, (поли)уретан, изоцианурат, (поли)мочевину, (поли)эпоксид, ангидрид, акриловый полимер, простой (поли)эфир, (поли)сульфид, (поли)амин или их комбинации; где X'' представляет собой углеводородную цепь, сложный (поли)эфир, (поли)уретан, изоцианурат, (поли)мочевину, (поли)эпоксид, ангидрид, акриловый полимер, простой (поли)эфир, (поли)сульфид и/или (поли)амин; и где n≥1, например ≥2.

Структуры (Ia), (Ib) и (Ic) могут быть получены при использовании методик, которые известны на современном уровне техники. Однако в определенных вариантах осуществления структура (Ia) может представлять собой продукт реакции изоцианатфункционального силана, такого как 3-изоцианатопропилтриметоксисилан, который тримеризовали при использовании способов, которые на современном уровне техники известны. В других вариантах осуществления структура (Ia) может представлять собой продукт реакции между фосгеном и аминосилановым соединением, таким как гамма-аминопропилтриметоксисилан. В определенных вариантах осуществления структура (Ib) может представлять собой продукт реакции между изоцианатфункциональным соединением, таким как гексаметилендиизоцианат, и аминосилановым соединением, таким как те, которые описывались выше. В определенных вариантах осуществления структура (Ic) может представлять собой продукт реакции между гидроксилфункциональным соединением, таким как гександиол, и изоцианатфункциональным силаном, таким как те, которые описывались выше. Для получения структур (Ia), (Ib) и (Ic) при использовании различных реагентов, описанных в данном параграфе, используют параметры реакции, такие как количество реагентов и температуры.

В определенных вариантах осуществления совокупное количество компонента (а) в композиции покрытия находится в диапазоне от 1 массового процента до 50 массовых процентов в расчете на совокупное количество твердого вещества смолы композиции покрытия. В некоторых вариантах осуществления совокупное количество компонента (а) в композиции покрытия находится в диапазоне от 10 массовых процентов до 45 массовых процентов в расчете на совокупное количество твердого вещества смолы композиции покрытия. В других вариантах осуществления совокупное количество компонента (а) в композиции покрытия находится в диапазоне от 15 массовых процентов до 25 массовых процентов в расчете на совокупное количество твердого вещества смолы композиции покрытия.

Компонент (b):

Как это утверждалось выше, композиция покрытия настоящего изобретения содержит полисилоксан (b), который содержит, по меньшей мере, одно из следующих далее структурных звеньев (II):

,

где R¹ включает водород, гидроксил, углеводородную цепь или силоксановую цепь; где R² включает функциональную группу; и где m и n удовлетворяют требованиям 0<n<4, 0<m<4 и 2<(m+n)<4; и где в случае когда n>1 каждый R¹ может быть идентичным другим или отличным от них; и где в случае когда m>1 каждый R² может быть идентичным другим или отличным от них. В определенных вариантах осуществления функциональная группа R² включает гидроксил, карбоксил, изоцианат, блокированный (поли)изоцианат, первичный амин, вторичный амин, амид, карбамат, мочевину, уретан, винил, ненасыщенный сложный эфир, малеимид, фумарат, ангидрид, гидроксилалкиламид, эпоксид или их комбинации.

В соответствии с использованием в настоящем описании «силоксановая цепь» обозначает цепь, содержащую основную цепь, включающую две и более группы -SiO-. Например, силоксановые группы, представленные для R¹, могут быть разветвленными или неразветвленными и линейными или циклическими. Силоксановые группы могут быть замещены боковыми цепями органических заместителей, например, алкильными, арильными и алкарильными цепями. Группы органических заместителей могут быть замещены гетероатомами, например, атомом кислорода, азота и галогена, функциональными группами (в соответствии с описанием в связи с R², обладающим приведенной выше структурой (II)) или их комбинациями.

В некоторых вариантах осуществления полисилоксан включает структуру (III) или (IV):

или

где m≥1; m' находится в диапазоне от 0 до 75; n находится в диапазоне от 0 до 75; n' находится в диапазоне от 0 до 75; каждый R, который может быть идентичным другим или отличным от них, выбирают из водорода, гидроксила, углеводородной цепи, силоксановой цепи и любых их смесей; a -R^a включает следующую далее структуру (V):

,

где -R³ выбирают из алкиленовой группы, оксиалкиленовой группы и алкиленарильной группы; а Х представляет собой группу, которая включает, по меньшей мере, одну реакционно-способную функциональную группу, выбираемую из гидроксильной группы, карбоксильной группы, изоцианатной группы; блокированной полиизоцианатной группы, первичной аминовой группы, вторичной аминовой группы, амидной группы, карбаматной группы, мочевиновой группы, уретановой группы, винильной группы, ненасыщенной сложноэфирной группы, такой как акрилатная группа и метакрилатная группа, малеимидной группы, фумаратной группы, группы ониевой соли, такой как сульфониевая группа и аммониевая группа, ангидридной группы, гидроксилалкиламидной группы и эпоксидной группы.

В соответствии с использованием в настоящем описании «алкилен» обозначает ациклическую или циклическую насыщенную углеводородную группу, имеющую длину углеродной цепи, соответствующую диапазону от С₂ до С₂₅. Неограничивающие примеры подходящих для использования алкиленовых групп включают те, которые описываются в патенте США №6657001, в колонке 11, строках от 35 до 40, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ.

В соответствии с использованием в настоящем описании «оксиалкилен» обозначает алкиленовую группу, содержащую, по меньшей мере, один атом кислорода, связанный с двумя атомами углерода и внедренный между ними, и имеющую длину алкиленовой углеродной цепи, соответствующую диапазону от С₂ до C₂₅. Неограничивающие примеры подходящих для использования оксиалкиленовых групп включают те, которые описываются в патенте США №6657001, в колонке 11, строках от 44 до 49, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ.

В соответствии с использованием в настоящем описании «алкиленарил» обозначает ациклическую алкиленовую группу, замещенную, по меньшей мере, одной арильной группой, например, фенилом, и имеющую длину алкиленовой углеродной цепи, соответствующую диапазону от С₂ до C₂₅. Арильная группа при необходимости может быть дополнительно замещена. Неограничивающие примеры подходящих для использования групп заместителей для арильной группы включают те, которые описываются в патенте США №6657001, во фрагменте от колонки 11, строки 52 до колонки 12, строки 2, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ.

Структуры (III) и (IV) являются схематическими и не предполагают понимания того, что части в скобках обязательно представляют собой блоки, хотя при необходимости могут быть использованы и блоки, В некоторых случаях полисилоксан может содержать самые разнообразные силоксановые звенья.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к ранее описанной композиции, где группа заместителя R³ представляет собой оксиалкиленовую группу. В еще одном варианте осуществления R³ представляет собой оксиалкиленовую группу, а Х представляет собой группу, которая включает, по меньшей мере, две реакционно-способные функциональные группы.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к любой ранее описанной композиции, содержащей, по меньшей мере, один полисилоксан, обладающий описанными выше структурами (III) или (IV), где значение (n+m) находится в диапазоне от 2 до 9. В еще одном другом варианте осуществления в композициях, содержащих, по меньшей мере, один полисилоксан, обладающий описанными выше структурами (III) или (IV), значение (n+m) находится в диапазоне от 2 до 3. В еще одном варианте осуществления в композициях, содержащих, по меньшей мере, один полисилоксан, обладающий описанными выше структурами (III) или (IV), значение (n'+m') находится в диапазоне от 2 до 9. В еще одном варианте осуществления в композициях, содержащих, по меньшей мере, один полисилоксан, обладающий описанными выше структурами (III) или (IV), значение (n'+m') находится в диапазоне от 2 до 3.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции, где X, в структуре (IV), представляет собой группу, включающую, по меньшей мере, одну реакционно-способную функциональную группу, выбираемую из гидроксильной группы и карбаматной группы. В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композиции, где Х представляет собой группу, которая включает, по меньшей мере, две гидроксильные группы. В определенных вариантах осуществления Х может включать полимерный уретан- или мочевиносодержащий материал, который имеет концевые изоцианатные, гидроксильные, первичные или вторичные аминовые функциональные группы, или любые их смеси. В случае включения в группу заместителя Х таких функциональных групп полисилоксан может представлять собой продукт реакции полисилоксанполиола, одного или нескольких полиизоцианатов и необязательно одного или нескольких соединений, содержащих, по меньшей мере, два активных атома водорода на одну молекулу, выбираемых из гидроксильных групп, первичных аминовых групп и вторичных аминовых групп. Подходящие для использования полиизоцианаты, а также подходящие для использования соединения, содержащие, по меньшей мере, два активных атома водорода на одну молекулу, описываются в патенте США №6657001, во фрагменте от колонки 16, строки 59 до колонки 17, строки 7; в колонке 7, строках от 19 до 32; и в колонке 17, строках от 37 до 48, процитированные части которого посредством ссылки включаются в настоящий документ. В некоторых вариантах осуществления Х может включать полимерную группу, содержащую сложный эфир, которая имеет концевые гидроксильные или карбокислотные функциональные группы. Когда Х представляет собой такую группу полисилоксан может представлять собой продукт реакции полисилоксанполиола, одного или нескольких материалов, имеющих, по меньшей мере, одну карбокислотную функциональную группу, и одного или нескольких органических полиолов. Неограничивающие подходящие для использования примеры материалов, имеющих, по меньшей мере, одну карбокислотную функциональную группу, включают имеющие карбокислотную группу полимеры, хорошо известные на современном уровне техники, например, имеющие карбокислотную группу акриловые полимеры, полимерные сложные полиэфиры и полиуретановые полимеры, такие как те, которые описываются в патенте США №4681811. Неограничивающие примеры подходящих органических полиолов включают те, которые описываются в патенте США №6657001, строках от 23 до 32; в патенте США №4046729, во фрагменте от колонки 7, строки 52 до колонки 8, строки 9; во фрагменте от колонки 8, строки 29 до колонки 9, строки 66; и в патенте США №3919315, во фрагменте от колонки 2, строки 64 до колонки 3, строки 33, процитированные части которых посредством ссылки включаются в настоящий документ.

В определенных вариантах осуществления полисилоксан (b) в композиции покрытия присутствует при уровнях содержания в диапазоне от 0,01 массового процента до 90 массовых процентов в расчете на совокупную массу твердого вещества смолы компонентов, использующихся для получения композиции покрытия. В других вариантах осуществления полисилоксан (а) в композиции покрытия присутствует при уровнях содержания, описанных в патенте США №6657001, во фрагменте от колонки 13, строки 28 до колонки 14, строки 7, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ. В соответствии с использованием в настоящем описании термин «в расчете на совокупную массу твердого вещества смолы» компонентов, которые образуют композицию, обозначает то, что количество компонента, добавленного во время получения композиции, получают в расчете на совокупную массу твердого вещества (нелетучего вещества) полисилоксана, любого пленкообразующего компонента и любого отвердителя, присутствующих во время получения композиции покрытия, но без включения частиц, любого растворителя или любого твердого вещества добавки, такой как пространственно-затрудненные аминовые стабилизаторы, катализаторы, фотоинициаторы, пигменты, в том числе пигментированные наполнители, и наполнители, добавки, повышающие текучесть, и/или поглотители УФ-излучения.

Для получения полисилоксана, имеющего эпоксидные группы, полисилоксан, имеющий гидроксилфункциональные группы, может быть дополнительно введен в реакцию с полиэпоксидом. Полиэпоксидом могут быть алифатический или циклоалифатический полиэпоксид или их смеси. Неограничивающие примеры полиэпоксидов, подходящих для использования, включают эпоксифункциональные акриловые сополимеры, полученные из, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, имеющего, по меньшей мере, одну эпоксидную группу, например, глицидил(мет)акрилата и аллилглицидилового эфира, и одного или нескольких этиленненасыщенных мономеров, которые не содержат какой-либо эпоксидной функциональности. Получение таких эпоксифункциональных акриловых сополимеров подробно описывается в патенте США №4681811, во фрагменте от колонки 4, строки 52 до колонки 5, строки 50, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ.

Компонент (с):

Как утверждалось выше, композиция покрытия настоящего изобретения содержит реагент, имеющий функциональную группу, которая является реакционно-способной по отношению к компоненту (b). Например, компонент (с) может иметь функциональную группу, которая является реакционно-способной по отношению к функциональной группе компонента (b). В некоторых вариантах осуществления реагент имеет (функциональную группу, которая является реакционно-способной по отношению к функциональной группе (b), а также функциональную группу, которая может вступать в реакцию с другими реагентами, которые также могут рассматриваться в качестве компонента (с).

В определенных вариантах осуществления компонент (с) может содержать отвердитель (сшиватель). Подходящие отвердители включают без ограничения аминопластовую смолу, полиизоцианат, блокированный полиизоцианат, полиэпоксид, многоосновную кислоту, полиол (многоатомный спирт) или их комбинации. Подходящие аминопластовые соединения, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, включают те, которые описываются в патенте США №6657001, в колонке 26, строках от 3 до 27, процитированная часть которого посредством ссылки включается в настоящий документ. Примеры таких аминопластовых соединений включают продукты CYMEL (коммерчески доступен в компании Cytec Industries, Inc.) и RESIMENE (доступен в компании Solutia, Inc.).

Другие отвердители, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают нижеследующее, но не ограничиваются только этим: полиизоцианатные отвердители, В соответствии с использованием в настоящем описании термин «полиизоцианат» подразумевает включение блокированных (или имеющих блокирующие концевые группы) полиизоцианатов, а также неблокированных полиизоцианатов. Полиизоцинатом могут быть алифатический или ароматический полиизоцианат или их смесь. Могут быть использованы диизоцианаты, хотя зачастую используют и высшие полиизоцианаты, такие как изоцианураты диизоцинатов. Высшие полиизоцинанаты также могут быть использованы и в комбинации с диизоцианатами. Также могут быть использованы и изоцианатные форполимеры, например, продукты реакции между полиизоцианатами и полиолами.

Дополнительные отвердители, которые могут быть использованы в настоящем изобретения, включают те, которые описываются в патенте США №6657001, во фрагменте от колонки 26, строки 62 до колонки 27, строки 20; в колонке 26, строках от 25 до 32; в колонке 27, строках от 36 до 44; в колонке 26, строках от 48 до 60; и во фрагменте от колонки 26, строки 66 до колонки 27, строки 12, процитированные части которого посредством ссылки включаются в настоящий документ.

В определенных вариантах осуществления количество отвердителя в композиции покрытия в общем случае соответствует количеству в диапазоне от 1 массового процента до 65 массовых процентов, так как от 5 массовых процентов до 65 массовых процентов или от 10 массовых процентов до 45 массовых процентов или от 15 массовых процентов до 40 массовых процентов, в расчете па совокупную массу твердого вещества смолы компонентов, которые образуют композицию.

Компонент (d):

Как утверждалось выше, композиция покрытия настоящего изобретения содержит множество частиц. В определенных вариантах осуществления частицы до включения в композицию характеризуются средним размером частиц, меньшим, чем 50 микронов. В некоторых вариантах осуществления частицы до включения в композицию характеризуются средним размером частиц в диапазоне от 1 нанометра (нм) до менее, чем 1000 нм. В других вариантах осуществления частицы до включения в композицию покрытия характеризуются средним размером частиц в диапазоне от 1 нм до 100 нм, например от 5 нм до 50 нм или от 5 нм до 25 нм или от 10 нм до 20 нм. В определенных вариантах осуществления в настоящем изобретении могут быть использованы частицы различных размеров.

Форма (или морфология) частиц может варьироваться в зависимости от конкретного варианта осуществления настоящего изобретения и предполагаемой области его применения. Например, в общем случае могут быть использованы сферические морфологии (такие как твердые гранулы, микрогранулы или пустотелые сферы), а также частицы, которые являются кубическими, пластинчатыми или иглообразными (удлиненными или волокнистыми). В дополнение к этому, частицы могут обладать внутренней структурой, которая является пустотелой, пористой или беспустотной или представляет собой их любую комбинацию, например, пустотелый центр с пористыми или сплошными стенками. Для получения дополнительной информации по подходящим характеристикам частиц смотрите публикацию Н.Katz et al. (Ed.), Handbook of Fillers and Plastics (1987), стр.9-10, которая посредством ссылки включается в настоящий документ.

Частицы могут быть получены из материалов, выбираемых из полимерных и неполимерных неорганических материалов, полимерных и неполимерных органических материалов, композитных материалов и любых их смесей. В соответствии с использованием в настоящем описании термин «полимерный неорганический материал» обозначает полимерный материал, содержащий повторяющееся звено основной цепи на основе элемента или элементов, отличных от углерода. Для получения дополнительной информации смотрите публикацию James Mark et al., Inorganic Polymers, Prentice Hall Polymer Science and Engineering Series, (1992) стр.5, которая посредством ссылки включается в настоящий документ. В соответствии с использованием в настоящем описании термин «полимерные органические материалы» обозначает синтетические полимерные материалы, полусинтетические полимерные материалы и природные полимерные материалы, все из которых содержат повторяющееся звено основной цепи на основе углерода.

«Органический материал» в соответствии с использованием в настоящем описании обозначает углеродсодержащие соединения, где углерод обычно связан с углеродом и с водородом, а зачастую также и с другими элементами, и исключает бинарные соединения, такие как оксиды углерода, карбиды, сероуглерод и тому подобное; такие тройные соединения, как цианиды металлов, карбонилы металлов и тому подобное; и углеродсодержащие ионные соединения, такие как карбонаты металлов, например, карбонат кальция и карбонат натрия. Смотрите публикации R.Lewis, Sr., Hawley's Condensed Chemical Dictionary, (12th Ed. 1993) стр.761-762 и М.Silberberg, Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change (1996) стр.586, которые посредством ссылки включаются в настоящий документ.

В соответствии с использованием в настоящем описании термин «неорганический материал» обозначает любой материал, который не является органическим материалом.

В соответствии с использованием в настоящем описании термин «композитный материал» обозначает комбинацию из двух и более различных материалов. Частицы, образованные из композитных материалов, в общем случае характеризуются твердостью на своей поверхности, которая отличается от твердости внутренних частей частицы ниже ее поверхности. Говоря более конкретно, поверхность частицы может быть модифицирована по любому способу, хорошо известному на современном уровне техники, включающему нижеследующее, но не ограничивающемуся только этим: химическое или физическое изменение ее поверхностных характеристик при использовании методик, известных на современном уровне техники.

Например, частица может быть получена из первичного материала, на который наносят покрытие, который плакируют, или который инкапсулируют при использовании одного или нескольких вторичных материалов для получения композитной частицы, которая имеет более мягкую поверхность. В еще одном другом альтернативном варианте осуществления частицы, полученные из композитного материала, могут быть получены из первичного материала, на который наносят покрытие, который плакируют, или который инкапсулируют при использовании другой формы первичного материала. Для получения дополнительной информации по частицам, подходящим для использования в настоящем изобретении, смотрите публикацию G.Wypych, Handbook of Fillers, 2nd Ed. (1999) стр.15-202, которая посредством ссылки включается в настоящий документ.

Частицы, подходящие для использования в композициях изобретения, могут содержать неорганические элементы или соединения, известные на современном уровне техники. Подходящие частицы могут быть получены из керамических материалов, металлических материалов и любых их смесей. Подходящие керамические материалы содержат оксиды металлов, нитриды металлов, карбиды металлов, сульфиды металлов, силикаты металлов, бориды металлов, карбонаты металлов и любые их смеси. Конкретным неограничивающим примером нитридов металлов является, например, нитрид бора; конкретным неограничивающим примером оксидов металлов является, например, оксид цинка; неограничивающими примерами подходящих сульфидов металлов являются, например, дисульфид молибдена, дисульфид тантала, дисульфид вольфрама и сульфид цинка; неограничивающими подходящими примерами силикатов металлов являются, например, силикаты алюминия и силикаты магния, такие как верми