特許 6244410 エポキシシロキサンコーティング組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6244410

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】エポキシシロキサンコーティング組成物

(51)【国際特許分類】

   C09D 183/06 20060101AFI20171127BHJP

   C09D 163/00 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   C09D183/06

   C09D163/00

【請求項の数】20

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2016-132461(P2016-132461)

(22)【出願日】2016年7月4日

(62)【分割の表示】特願2014-561143(P2014-561143)の分割

【原出願日】2013年3月8日

(65)【公開番号】特開2016-188382(P2016-188382A)

(43)【公開日】2016年11月4日

【審査請求日】2016年7月4日

(31)【優先権主張番号】13/415,925

(32)【優先日】2012年3月9日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】399074983

【氏名又は名称】ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｏｈｉｏ，Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】ノーマン アール． マウラー

【審査官】 吉田 邦久

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２３４０７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５２３７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０９１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５０５８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５７５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０３６９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００２５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１２１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５２９１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭３５−００５０７８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特表２００８−５３０２５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｄ １８３／０６

Ｃ０９Ｄ １６３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、
水と；
以下の式を有するポリシロキサン

【化16】

〔式中、
（ａ）各Ｒ_１は、独立して、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、もしくはアルコキシ基から選択され、
（ｂ）各Ｒ_２は、独立して、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、そして
（ｃ）ｎは、該ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００になるように選択される〕
と；
分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を有し、エポキシド当量が１００〜５，０００である非芳香族エポキシド樹脂と；
少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含むブレンドを含む硬化系と
エポキシド当量が２００〜１，０００であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する柔軟性エポキシ樹脂と
を含み、
ここで、該ブレンドは、１０重量％〜２５重量％のアルコキシ含有量を有する、
コーティング組成物。

【請求項2】

前記トリアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化19】

を有し、そして
前記アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、一般式：

【化10】

を有し、
式中、
（ａ）Ｒ_５は、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、またはシクロアルキル基から選択される二官能性有機基であり、
（ｂ）各Ｒ_６は、独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され、６個未満の炭素原子を含有し、
（ｃ）各Ｒ_８は、独立して、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、またはシクロアルキル基から選択される二官能性有機基であり、
（ｄ）各Ｒ_９は、独立して、アリール、フェニル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルキル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルコキシ、または−ＯＳｉ（Ｒ_１０）_２Ｒ_８ＮＨ_２基から選択され、ここで式−ＯＳｉ（Ｒ_１０）_２Ｒ_８ＮＨ_２のＲ_８は、二官能性有機基であって、独立して、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキル、またはシクロアルキル基から選択され、そして式−ＯＳｉ（Ｒ_１０）_２Ｒ_８ＮＨ_２の各Ｒ_１０は、独立して、
アリール、フェニル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルキル、または（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルコキシであり、そして
（ｅ）ｍは、該ブレンドが１１２〜２５０ｇ／ＮＨの範囲のアミン当量を有するように選択される、
請求項１に記載のコーティング組成物。

【請求項3】

Ｒ_５は、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基または（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルアミノ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択される二官能性有機基であり、そして各Ｒ_６は、独立して（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基である、請求項２に記載の組成物。

【請求項4】

前記少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランは、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、３−（３−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、２−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリス−２−エチルヘキソキシシラン、Ｎ−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、および／またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランを含む、請求項１に記載の組成物。

【請求項5】

前記コーティング組成物は、１０重量％までの硬化促進剤を含む、請求項１に記載の組成物。

【請求項6】

前記硬化促進剤が、亜鉛、マンガン、ジルコニウム、チタン、コバルト、鉄、鉛、またはスズ触媒から選択される少なくとも１つの金属触媒を含み、それぞれが、オクタノエート、ネオデカノエートまたはナフタネートの形態である、請求項５に記載の組成物。

【請求項7】

前記少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂が、アミノ官能性メチルフェニルシリコーン樹脂を含む、請求項１に記載の組成物。

【請求項8】

前記少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂が２３０〜２５５ｇ／ＮＨのアミン当量を有する、請求項７に記載の組成物。

【請求項9】

前記硬化系が１５重量％〜８５重量％の前記少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランおよび８５重量％〜１５重量％の前記少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含む、請求項１に記載の組成物。

【請求項10】

前記硬化系が、２．２〜２．８の平均アルコキシ官能価を有するブレンドを含む、請求項１に記載の組成物。

【請求項11】

前記コーティング組成物は、２０重量％〜８０重量％のポリシロキサンと、２０重量％〜８０重量％の前記非芳香族エポキシ樹脂と、５重量％〜４０重量％の前記硬化系とを含む、請求項１に記載のコーティング組成物。

【請求項12】

前記コーティング組成物は、０．７：１．０〜１．３：１．０の範囲のアミン当量対エポキシド当量の比率を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。

【請求項13】

エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、
水と；
以下の式を有するポリシロキサン

【化16】

〔式中、
（ａ）各Ｒ_１は、独立して、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、もしくはアルコキシ基から選択され、
（ｂ）各Ｒ_２は、独立して、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、そして
（ｃ）ｎは、該ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００になるように選択される〕
と；
分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を有し、エポキシド当量が１００〜５，０００である非芳香族エポキシド樹脂と；
少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含むブレンドを含む硬化系と
を含み、
ここで、該ブレンドは、１０重量％〜２５重量％のアルコキシ含有量を有し、
ここで、該非芳香族エポキシド樹脂は、シクロヘキサンジメタノールまたは水素化ビスフェノールＡエポキシド樹脂のジグリシジルエーテルを含む脂環式エポキシド樹脂を含む、
コーティング組成物。

【請求項14】

前記コーティング組成物が、１５重量％までの柔軟性エポキシ樹脂を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。

【請求項15】

請求項１に記載のコーティング組成物でコーティングされた少なくとも１つの表面を含む、コーティングされた基材。

【請求項16】

エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、
水と；
以下の式を有するポリシロキサン

【化20】

〔式中、
（ａ）各Ｒ_１は、独立して、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、もしくはアルコキシ基から選択され、
（ｂ）各Ｒ_２は、独立して、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、そして
（ｃ）ｎは、該ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００になるように選択される〕
と；
分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を含み、エポキシド当量が１００〜５，０００である、非芳香族エポキシド樹脂と；
エポキシド当量が２００〜１，０００であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する柔軟性エポキシ樹脂と；
少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂のブレンドを含む硬化系と
を含み、ここで、該ブレンドは、２．２〜２．８の平均アルコキシ官能価を有し、そしてここで、
該トリアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化22】

を有し、そして
該アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、一般式

【化10】

を有し、
式中、
（ａ）Ｒ_５は、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、またはシクロアルキル基から選択される二官能性有機基であり、
（ｂ）各Ｒ_６は、独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され、６個未満の炭素原子を含有し、（ｃ）各Ｒ_８は、独立して、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、またはシクロアルキル基からなる群から選択される二官能性有機基であり、
（ｄ）各Ｒ_９は、独立して、アリール、フェニル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルキル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルコキシ、または−ＯＳｉ（Ｒ_１０）_２Ｒ_８ＮＨ_２基から選択され、ここで式−ＯＳｉ（Ｒ_１０）_２Ｒ_８ＮＨ_２のＲ_８は、二官能性有機基であって、独立して、アリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキル、またはシクロアルキル基から選択され、そして式−ＯＳｉ（Ｒ_１０）_２Ｒ_８ＮＨ_２の各Ｒ_１０は、独立して、アリール、フェニル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルキル、または（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルコキシであり、そして
（ｅ）ｍは、該ブレンドが１１２〜２５０ｇ／ＮＨの範囲のアミン当量を有するように選択され、
ここで、該ブレンドは、該コーティング組成物中で０．７：１．０〜１．３：１．０のアミン当量対エポキシド当量を与えるのに十分な量で加えられる、
エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物。

【請求項17】

各Ｒ_６は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基であり、Ｒ_５は、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基または（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルアミノ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基であり、そして各Ｒ_９は、独立して、メチルまたはフェニルである、請求項１６に記載のコーティング組成物。

【請求項18】

前記少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランは、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、３−（３−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、２−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリス−２−エチルヘキソキシシラン、Ｎ−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、および／またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランを含み；そして
前記少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂がアミノ官能性フェニルメチルポリシロキサン樹脂である、
請求項１６に記載のコーティング組成物。

【請求項19】

請求項１６に記載のコーティング組成物でコーティングされた少なくとも１つの表面を含む、コーティングされた基材。

【請求項20】

表面をコーティング組成物でコーティングするための方法であって、該方法は、
水と；
以下の式を有するポリシロキサン

【化23】

〔式中、
（ａ）各Ｒ_１は、独立して、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、もしくはアルコキシ基から選択され、
（ｂ）各Ｒ_２は、独立して、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、そして
（ｃ）ここで、ｎは、該ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００になるように選択される〕
と；
分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を含み、エポキシド当量が１００〜５，０００の範囲である非芳香族エポキシド樹脂と
エポキシド当量が２００〜１，０００であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する柔軟性エポキシ樹脂と
を含む樹脂成分を調製する工程と、
該樹脂成分に硬化系を加え、完全に硬化したエポキシによって修飾されたポリシロキサンコーティング組成物を形成する工程であって、該硬化系は、
少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂とのブレンドと；
場合により、少なくとも１つの金属触媒を含む硬化促進剤とを含み、
ここで、該ブレンドは、２．２〜２．８の平均アルコキシ官能価もしくは１０重量％〜２５重量％のアルコキシ含有量、または２．２〜２．８の平均アルコキシ官能価および１０重量％〜２５重量％のアルコキシ含有量の両方を有する、工程と、
該コーティング組成物が完全に硬化する前に、保護されるべき基材の表面に該コーティング組成物を塗布する工程とを含み、
ここで、該コーティング組成物が、化学薬品、腐食および気候のうち１つまたは１つより多くの望ましくない影響から該基材の表面を保護する、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（発明の分野）
本開示は、保護コーティングなどに有用なエポキシ樹脂を基にした組成物に関し、さらに具体的には、柔軟性、耐候性といった改良された特性を有し、従来のエポキシポリシロキサンコーティング調合物に匹敵する耐腐食性、圧縮強度および耐薬品性とともに、収縮が小さくなるエポキシ−ポリシロキサンポリマー組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

（背景）
エポキシコーティング材料は、周知であり、メンテナンス、海洋用、構築物、建築物、飛行機、自動車、フローリングおよび製品仕上げ市場における鋼鉄、アルミニウム、メッキ、木材およびコンクリートのための保護コーティングおよび装飾用コーティングとして商業的に許容されている。これらのコーティングを調製するために用いられる基本的な原材料は、一般的に、必須成分として（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）硬化剤および（ｃ）顔料、凝集物または他の成分を含む。

【0003】

エポキシド樹脂は、分子あたり、１個より多い１，２−エポキシ基を有するものであり、飽和または不飽和、脂肪族、脂環式、またはヘテロ環式であってもよい。エポキシ樹脂は、一般的に、グリシジルエステル基またはグリシジルエーテル基を含有し、エポキシドあたりの重量が約１００〜約５，０００である。硬化剤は、典型的には、一般的な種類の脂肪族アミンまたは脂肪族アミン付加物、ポリアミド、ポリアミドアミン、脂環式アミン、芳香族アミン、Ｍａｎｎｉｃｈ塩基、ケチミンおよびカルボン酸誘導体から選択される。顔料および凝集物としては、例えば、二酸化チタンおよび他の無機および有機の着色顔料、シリカ、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、フュームドシリカ、ざくろ石、長石、カーボンブラックが挙げられる。

【0004】

エポキシを基にした保護コーティングは、腐食制御として最も広く使用される方法の１つをあらわす。このコーティングは、広範囲の腐食条件下で鋼鉄、コンクリート、アルミニウムおよび他の構造を長期間保護し、大気下で露出することから、強い腐食性溶液に完全に浸すまでの範囲に使用されてもよい。２０年以上にわたって、これらのコーティングは、脂肪族ポリアミンまたはポリアミド樹脂で硬化した固体または液体のエポキシ樹脂（例えば、Ｓｈｅｌｌ Ｅｐｏｎ １００１）またはジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）で硬化したＥｐｏｎ ８２８エポキシ樹脂またはＶｅｒｓａｍｉｄ １００シリーズのポリアミドから配合されてきた。典型的な２パッケージコーティング系では、エポキシ樹脂成分は、通常は、顔料研磨および他の凝集物と種々の添加剤の分散のための媒剤である。

【0005】

エポキシを基にした保護コーティングは、コーティング材料として望ましいような多くの特性を所有する（ｐｏｓｓｅｓ）。エポキシを基にした保護コーティングは、簡単に入手可能であり、噴霧、ロール処理およびブラッシングを含む種々の方法によって簡単に塗布される。これらの保護コーティングは、種々の大気曝露条件で、鋼鉄、コンクリートおよび他の基材に十分に接着し、水蒸気透過率が小さく、水、塩化物イオンおよび硫酸イオンの浸入に対する障壁として作用し、優れた腐食からの保護を与え、多くの化学薬品および溶媒に対する優れた耐性を有する。

【0006】

エポキシを基にした材料を、主にコンクリートの上に塗布するための表面物質（ｓｕｒｆａｃｅｒ）またはフローリング材料として配合してもよい。例えば、ある商業的に成功しているエポキシを基にしたフローリング材料は、液体ビスフェノールＡエポキシ樹脂と
、修飾された脂肪族ポリアミンとを、グレード分けしたシリカ砂凝集物と合わせたものを利用する。

【0007】

特定のエポキシを基にしたコーティングおよびフローリング材料は、日光における気候に対し、良好な耐性を示さないだろう。このようなコーティングは、これらの耐薬品性および耐腐食性を維持し、日光の紫外線（ＵＶ）光成分に露光し、元々のコーティングの色および光沢保持率の両方が変化する、チョーキングとして知られる表面劣化現象を生じるだろう。色および光沢の保持が望ましいか、または必要な場合、エポキシ保護コーティングは、典型的には、もっと耐候性のコーティング、例えば、アルキド、ビニルまたは脂肪族ポリウレタンコーティングでトップコーティングされる。最終結果は、望ましい耐腐食性および耐候性を与えるが、塗布するのに労働集約的であり、高価でもある２個、または時には３個のコート系である。

【0008】

それに加え、エポキシを基にしたコーティングおよびフローリング材料は、機械の利用への耐性を必要とする。例えば、コーティングされた材料に、衝撃または曲げを与えてもよく、エポキシコーティングに亀裂または他の欠点を生じる場合がある。その後に、気候または化学薬品にさらされることによって、化学薬品およびその下にある表面材料と接触し、下にある材料の酸化、下側からのエポキシコーティングの劣化、および／または表面からのエポキシコーティングの剥離が起こることがある。

【0009】

エポキシを基にしたコーティングおよびフローリング材料は、広範囲の商業的な許容性を有するが、それでも、改良された耐薬品性および耐腐食性、機械乱用への耐性（例えば、曲げまたは衝撃）を有し、改良された色または光沢保持を有するエポキシを基にした材料が依然として必要である。日光にさらされる可能性がある場合はどこでも、改良された色および光沢保持を有するエポキシコーティングおよびフローリング材料が必要である。白亜化せず、耐候性のトップコートを必要としないエポキシコーティングが望ましい。改良された耐薬品性、耐腐食性、耐衝撃性、耐曲げ性および耐摩耗性を有するコーティングおよびフローリング材料は、化学薬品、発電、鉄道車両、汚水および廃水の処理、自動車ならびに紙およびパルプの加工産業において、鋼鉄およびコンクリートを保護するために、一級および二級の化学混入構造（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の両方が必要である。改良されたエポキシを基にしたフローリング材料が、例えば、高衝撃の保有が予想され得る積み込みおよび受け入れドック、蒸気および攻撃性の高い化学薬品を用いて繰り返し洗浄しなければならない床、例えば、食品加工、食肉の包装および飲料産業で見つけられるもの、腐食剤、酸および高反応性化学物質の流出を避けることができない産業環境で必要である。

【0010】

従って、本開示は、改良された耐化学薬品性、耐候性、耐腐食性、機械乱用への耐性、柔軟性、高張力および圧縮強度および優れた耐衝撃性および摩擦の１つまたは１つより多くのものを示す、新規なエポキシを基にしたコーティングおよびフローリング組成物を提供する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示は、新規なエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。第１の実施形態によれは、本開示は、水と、以下の式を有するポリシロキサン

【化1】

と、分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を有し、エポキシド当量が１００〜５，０００の範囲である非芳香族エポキシド樹脂と；アルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含む硬化系とを含み、このブレンドは、平均アルコキシ官能価が２．０〜２．８の範囲であり、合わせた組成物を反応させ、架橋したエポキシポリシロキサンポリマー構造を形成する、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。ポリシロキサンの式によれば、各Ｒ_１は、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基から選択され、各Ｒ_２は、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基またはアリール基から選択され、ｎは、ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００の範囲になるように選択される。

【0012】

別の実施形態では、本開示は、水と；以下の式を有する２０重量％〜８０重量％のポリシロキサン

【化2】

と；分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を有し、エポキシド当量が１００〜５，０００の範囲である、２０重量％〜８０重量％の非芳香族エポキシド樹脂と；オクタノエート、ドデカノエートまたはナフタネートの形態でスズ触媒を含む、１５重量％までの硬化促進剤と；エポキシド当量が２００〜１，０００の範囲であるヒマシ油のグリシジルエーテルに基づいた、１５重量％までの柔軟性エポキシ樹脂と；少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含む、５重量％〜４０重量％の硬化系とを含み、このブレンドは、平均アルコキシ官能価が２．０〜２．８の範囲であり、コーティング組成物中で０．７：１．０〜１．３：１．０のアミン当量とエポキシド当量の比率を与えるのに十分な量で加えられ、合わせた組成物を反応させ、架橋したエポキシポリシロキサンポリマー構造を形成する、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。ポリシロキサンの式によれば、各Ｒ_１は、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基から選択され、各Ｒ_２は、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基またはアリール基から選択され、ｎは、ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００の範囲になるように選択される。ジアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化3】

を有し、トリアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化4】

を有し、各Ｒ_５は、独立して、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、またはシクロアルキル基から選択される二官能性有機基であり、Ｒ_６およびＲ_７は、それぞれ独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され、Ｒ_６基およびＲ_７基は、約６個未満の炭素原子をそれぞれ含有する。

【0013】

別の実施形態では、本開示は、樹脂組成物を調製し、この樹脂成分に硬化系を加え、完全に硬化したエポキシによって修飾されたポリシロキサンコーティング組成物を形成し、このブレンドは、平均アルコキシ官能価が２．０〜２．８の範囲であり、合わせた組成物を反応させ、架橋したエポキシポリシロキサンポリマー構造を形成することと；コーティング組成物が完全に硬化する前に、保護されるべき基材表面にコーティング組成物を塗布することとを含む方法によって調製されたコーティング組成物で表面をコーティングすることによって、化学薬品、腐食および気候のうち１つまたは１つより多くの望ましくない影響から基材表面を保護するための方法を提供する。樹脂組成物は、水と、以下の式を有するポリシロキサン

【化5】

と、分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を有し、エポキシド当量が１００〜５，０００の範囲である非芳香族エポキシド樹脂とを含む。ポリシロキサンの式によれば、各Ｒ_１は、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を含むアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基から選択され、各Ｒ_２は、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、ｎは、ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００の範囲になるように選択される。硬化系は、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドと、場合により、少なくとも１つの金属触媒を含む硬化促進剤とを含む。
一実施形態において、たとえば、以下の項目が提供される。
（項目１） エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、
水と；
以下の式を有するポリシロキサン

【化16】

〔式中、各Ｒ_１は、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、もしくはアルコキシ基から選択され、各Ｒ_２は、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、ｎは、該ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００の範囲になるように選択される〕
と；
分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を含み、エポキシド当量が１００〜５，０００の範囲である非芳香族エポキシド樹脂と；
アルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含む硬化系とを含み、このブレンドは、平均アルコキシ官能価が２．０〜２．８の範囲であり、
合わせた組成物を反応させ、架橋したエポキシポリシロキサンポリマー構造を形成する、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物。
（項目２） ブレンドが、一般式

【化17】

を有する少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランを含み、
式中、Ｒ_５は、独立してアリール、アルキル、ジアルキルアリール、アルコキシアルキル、アルキルアミノアルキル、またはシクロアルキル基から選択される二官能性有機基であり、Ｒ_６およびＲ_７は、それぞれ独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され、Ｒ_５、Ｒ_６およびＲ_７のアルキル基、アリール基またはアルコキシ基は、それぞれ６個までの炭素原子を含有する、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目３） 前記硬化系が、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含み、該ブレンドは、平均アルコキシ官能価が２．２〜２．８の範囲である、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目４） 前記少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化18】

を有し、前記少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化19】

を有し、各Ｒ_５は、独立してアリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、またはシクロアルキル基から選択される二官能性有機基であり、Ｒ_６およびＲ_７は、それぞれ独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され、Ｒ_５、Ｒ_６およびＲ_７のアルキル基、アリール基またはアルコキシ基は、それぞれ、６個までの炭素原子を含有する、項目３に記載のコーティング組成物。
（項目５） 各Ｒ_６およびＲ_７は、独立して（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択され、各Ｒ_５は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基または（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルアミノ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択される、項目４に記載のコーティング組成物。
（項目６） 前記少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランは、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノイソブチル−メチルジメトキシシランまたはアミノネオヘキシルメチルジメトキシシランから選択され；
前記少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランは、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、３−（３−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、２−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリス−２−エチルヘキソキシシラン、Ｎ−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランから選択される、項目４に記載のコーティング組成物。
（項目７） 前記コーティング組成物は、２０重量％〜８０重量％のポリシロキサンと、２０重量％〜８０重量％の前記非芳香族エポキシ樹脂と、５重量％〜４０重量％の前記硬化系とを含む、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目８） 前記コーティング組成物は、０．７：１．０〜１．３：１．０の範囲のアミン当量とエポキシド当量の比率を含む、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目９） 前記非芳香族エポキシド樹脂は、水素化シクロヘキサンジメタノールまたは水素化ビスフェノールＡエポキシド樹脂のジグリシジルエーテルを含む脂環式エポキシド樹脂から選択される、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目１０） エポキシド当量が２００〜１，０００の範囲であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する柔軟性エポキシ樹脂をさらに含む、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目１１） 前記コーティング組成物が、１５重量％までの柔軟性エポキシ樹脂を含む、項目１０に記載のコーティング組成物。
（項目１２） 亜鉛、マンガン、ジルコニウム、チタン、コバルト、鉄、鉛、またはスズ触媒から選択される少なくとも１つの金属触媒を含み、それぞれが、オクタノエート、ネオデカノエートまたはナフタネートの形態である硬化促進剤をさらに含む、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目１３） 前記コーティング組成物は、１０重量％までの硬化促進剤を含む、項目１２に記載のコーティング組成物。
（項目１４） 亜鉛またはホスフェートに由来する腐食抑制剤または有機腐食抑制剤から選択される１つまたは１つより多くの腐食抑制剤をさらに含む、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目１５） 顔料、凝集物、レオロジー調整剤、可塑剤、消泡剤、チキソトロープ剤、顔料湿潤剤、瀝青およびアスファルト増量剤、沈降防止剤、希釈剤、ＵＶ光安定化剤、空気放出剤、分散助剤、溶媒、または任意のこれらの混合物から選択される少なくとも１つのさらなる成分をさらに含む、項目１に記載のコーティング組成物。
（項目１６） エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物であって、
水と；
以下の式を有する２０重量％〜８０重量％のポリシロキサン

【化20】

〔式中、各Ｒ_１は、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、もしくはアルコキシ基から選択され、各Ｒ_２は、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、ｎは、ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００の範囲になるように選択される〕
と；
分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を含み、エポキシド当量が１００〜５，０００の範囲である、２０重量％〜８０重量％の非芳香族エポキシド樹脂と；
オクタノエート、ドデカノエートまたはナフタネートの形態でスズ触媒を含む、１５重量％までの硬化促進剤と；
エポキシド当量が２００〜１，０００の範囲であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する、１５重量％までの柔軟性エポキシ樹脂と；
少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含む、５重量％〜４０重量％の硬化系とを含み、
該ジアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化21】

を有し、
該トリアルコキシ官能性アミノシランは、一般式

【化22】

を有し、式中、各Ｒ_５は、独立して、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、またはシクロアルキル基から選択される二官能性有機基であり、Ｒ_６およびＲ_７は、それぞれ独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択され、Ｒ_５、Ｒ_６およびＲ_７のアルキル基、アリール基またはアルコキシ基は、それぞれ、６個までの炭素原子を含有し、該ブレンドは、平均アルコキシ官能価が２．０〜２．８の範囲であり、該コーティング組成物中で０．７：１．０〜１．３：１．０のアミン当量とエポキシド当量を与えるのに十分な量で加えられ、
合わせた組成物を反応させ、架橋したエポキシポリシロキサンポリマー構造を形成する、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物。
（項目１７） 各Ｒ_６およびＲ_７は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択され、各Ｒ_５は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基または（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルアミノ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択される、項目１６に記載のコーティング組成物。
（項目１８） 前記少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランが、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノイソブチル−メチルジメトキシシランまたはアミノネオヘキシルメチルジメトキシシランから選択され；
前記少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランは、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、３−（３−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、２−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリス−２−エチルヘキソキシシラン、Ｎ−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、またはトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランから選択される、項目１６に記載のコーティング組成物。
（項目１９） 顔料、凝集物、レオロジー調整剤、可塑剤、消泡剤、チキソトロープ剤、顔料湿潤剤、瀝青およびアスファルト増量剤、沈降防止剤、希釈剤、ＵＶ光安定化剤、空気放出剤、分散助剤、溶媒、または任意のこれらの混合物から選択される少なくとも１つのさらなる成分をさらに含む、項目１６に記載のコーティング組成物。
（項目２０） 項目１に記載のコーティング組成物でコーティングされた少なくとも１つの表面を含む、コーティングされた基材。
（項目２１） 水と；
以下の式を有するポリシロキサン

【化23】

〔式中、各Ｒ_１は、ヒドロキシ基、または６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基、もしくはアルコキシ基から選択され、各Ｒ_２は、水素、または６個までの炭素原子を有するアルキル基もしくはアリール基から選択され、ｎは、ポリシロキサンの分子量が４００〜１０，０００の範囲になるように選択される〕
と；
分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を含み、エポキシド当量が１００〜５，０００の範囲である非芳香族エポキシド樹脂と
を含む樹脂成分を調製し、
該樹脂成分に硬化系を加え、完全に硬化したエポキシによって修飾されたポリシロキサンコーティング組成物を形成し、該硬化系は、
少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランとのブレンドと；
場合により、少なくとも１つの金属触媒を含む硬化促進剤とを含み、
該ブレンドは、平均アルコキシ官能価が２．０〜２．８の範囲であることと；
該コーティング組成物が完全に硬化する前に、保護されるべき基材表面に該コーティング組成物を塗布することとを含む方法によって調製されたコーティング組成物で基材表面をコーティングすることによって、化学薬品、腐食および気候のうち１つまたは１つより多くの望ましくない影響から基材表面を保護するための方法。
（項目２２） 該樹脂成分は、さらに、エポキシド当量が２００〜１，０００の範囲であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する柔軟性エポキシ樹脂を含む、項目２１に記載のコーティング組成物。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（詳細な説明）
本開示は、従来のエポキシポリシロキサン材料よりも改良された特性を示す、エポキシ修飾されたポリシロキサンコーティング組成物を提供する。種々の本開示の実施形態に従う組成物は、コーティング材料として配合される場合、コーティング組成物でコーティングした表面では、従来のエポキシ修飾ポリシロキサンコーティング組成物でコーティングされた表面と比較して、例えば、限定されないが、耐化学薬品性、耐腐食性または耐酸化性、および／または改良された耐候性といった改良された特性を示す。

【0015】

さらに、本明細書に引用されているいかなる数値範囲も、その範囲に含まれる全ての副次的な範囲を含むことを意図していることが理解されるべきである。例えば、「１〜１０」の範囲は、引用されている最小値である１と、引用されている最大値である１０との間の全ての副次的な範囲を含む（境界値を含む）、つまり、１に等しいか、または１よりも大きい最小値から始まり、１０に等しいか、または１０よりも小さい最大値で終わる全ての副次的な範囲を含むことが意図されている。

【0016】

本明細書では、特に記述されていない限り、単数形の使用は、複数形を含み、複数形は、単数形を含む。それに加え、本明細書では、「または」の使用は、特に記述されていない限り、「および／または」を意味するが、「および／または」は、特定の場合に明確に使用されてもよい。

【0017】

本明細書で使用する場合、すべての数（例えば、値、範囲、量またはパーセントをあらわすもの）は、「約」が明示的に表れていなくても、明示的に記述されない限り、「約」という用語が前に置かれているように読まれ得る。従って、反対のことが示されていなければ、以下の明細書に記載される数値が請求されてもよく、本発明の実施によって得られることが求められる望ましい特性によって変動するだろう。最低限でも、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限しようとするものではなく、それぞれの数値パラメータは、少なくとも、報告されている有効桁数の観点で、通常の丸め技術を適用することによって解釈すべきである。

【0018】

種々の本開示の実施形態の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは概算値であるが、具体例に記載する数値は、可能な限り正確に報告される。しかし、任意の数値は、それぞれの試験測定で見出される標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を固有に含有する。

【0019】

種々の実施形態によれば、本開示は、コーティング表面に適しており、改良された耐化学薬品性、耐腐食性および／または耐候性を提供するエポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティングは、水と、ポリシロキサンを含む樹脂成分と、非芳香族エポキシド樹脂と、硬化系とを含んでいてもよく、合わせた組成物を反応させ、架橋したエポキシ−ポリシロキサンポリマー構造を形成する。特定の実施形態では、コーティング組成物は、さらに、ヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する柔軟性エポキシ樹脂（ｒｅｉｎ）を含んでいてもよい。他の実施形態では、コーティング組成物は、場合により、少なくとも１つの金属触媒を含む硬化促進剤を含んでいてもよい。

【0020】

樹脂成分に関し、樹脂は、ポリシロキサン、エポキシド樹脂のブレンドと、場合により、有機オキシシランとを含んでいてもよい。樹脂成分を構成するために使用されるポリシロキサンに関し、ポリシロキサンの種々の実施形態としては、限定されないが、式Ｉを有するもの

【化6】

が挙げられ、式中、各Ｒ_１は、ヒドロキシ基、ならびに６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基およびアルコキシ基からなる群から選択されてもよい。各Ｒ_２は、水素、ならびに６個までの炭素原子を有するアルキル基およびアリール基からなる群から選択されてもよい。式Ｉでは、ｎは、ポリシロキサンの分子量が約４００〜約１０，０００ダルトンの範囲になるように選択された整数であってもよい。具体的な実施形態では、Ｒ_１およびＲ_２は、例えば、ポリシロキサンの迅速な加水分解を促進するために、６個未満の炭素原子を有する基を含んでいてもよく、加水分解のアルコール類似生成物の揮発性によって、反応が促進されるだろう。特定の実施形態では、６個より多い炭素原子を有するＲ_１基およびＲ_２基は、各アルコール類似体の比較的低い揮発性に起因して、ポリシロキサンの加水分解を悪化させる（ｉｍｐａｉｒ）だろう。分子量が約４００〜約２０００であるように選択されたｎを有するメトキシ、エトキシおよびシラノール官能ポリシロキサンを、本開示のコーティング組成物を配合するための具体的な実施形態で使用してもよい。

【0021】

種々の実施形態によれば、適切なメトキシ官能ポリシロキサンとしては、以下のものが挙げられるだろう。Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから市販されるＤＣ−３０７４およびＤＣ−３０３７；ミシガン（Ｍｉｃｈ）のエイドリアン（Ａｄｒｉａｎ）に位置するＷａｃｋｅｒから市販されるＧＥ ＳＲ１９１およびＳＹ−５５０。シラノール官能ポリシロキサンとしては、限定されないが、Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇのＤＣ８４０、Ｚ６０１８、Ｑ１−２５３０および６−２２３０中間体が挙げられる。種々の実施形態によれば、コーティング組成物は、約２０重量％〜約８０重量％のポリシロキサンを含んでいてもよい。他の実施形態では、コーティング組成物は、約１５重量％〜約６５重量％のポリシロキサンを含んでいてもよい。一実施形態では、コーティング組成物は、おおよそ３１重量％のポリシロキサンを含んでいてもよい。

【0022】

本開示の実施形態のコーティングを形成するのに有用な、適切なエポキシ樹脂としては、分子あたり、１個より多い、特定の実施形態では、２個の１，２−エポキシ基を含有する非芳香族エポキシ樹脂が挙げられるだろう。本明細書で使用する場合、「エポキシド樹脂」および「エポキシ樹脂」という用語は、相互に置き換え可能に用いられる。具体的な実施形態では、エポキシド樹脂は、固体というよりはむしろ液体であり得、エポキシド当量が約１００〜約５，０００、他の実施形態では、約１００〜約２，０００の範囲、さらに他の実施形態では、約１００〜５００の範囲であってもよく、反応性が約２であってもよい。

【0023】

特定の実施形態では、エポキシド樹脂は、非芳香族水素化シクロヘキサンジメタノールおよび水素化ビスフェノールＡ型エポキシド樹脂のジグリシジルエーテル、例えば、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ヒューストン、ＴＸ．）から市販されるＥｐｏｎｅｘ １５１０およびＥｐｏｎｅｘ １５１３（水素化ビスフェノールＡ−エピクロロヒドリンエポキシ樹脂）；Ｍｏｎｓａｎｔｏ（スプリングフィールド、ＭＡ）から市販されるＳａｎｔｏｌｉｎｋ ＬＳＥ−１２０；Ｐａｃｉｆｉｃ Ａｎｃｈｏｒ（アレンタウン、ＰＡ）から市販されるＥｐｏｄｉｌ ７５７（シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル）；Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ（ホーソーン、ＮＹ）から市販されるＡｒａｌｄｉｔｅ ＸＵＧＹ３５８およびＰＹ３２７；Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｅ（ルーイビル（Ｌｏｕｓｉｖｉｌｌｅ）、ＫＹ）から市販されるＥｐｉｒｅｚ ５０５；Ｒｅｉｃｈｏｌｄ（ペンサコーラ、ＦＬ）から市販されるＡｒｏｆｌｉｎｔ ３９３および６０７；およびＵｎｉｏｎ
Ｃａｒｂｉｄｅ（タリータウン、ＮＹ）から市販されるＥＲＬ４２２１であってもよい。他の適切な非芳香族エポキシ樹脂としては、Ａｄｅｋａ（日本）から市販されるＥＰ−４０８０Ｅ（脂環式エポキシ樹脂）；ＤＥＲ ７３２およびＤＥＲ ７３６が挙げられるだろう。具体的な実施形態では、エポキシ樹脂は、ＥＰ−４０８０Ｅであってもよい。約２の制限された反応性について、このような非芳香族水素化エポキシド樹脂が望ましく、直鎖エポキシポリマーの形成を促進し、架橋したエポキシポリマーの形成を妨げる。具体的な解釈に制限されることを意図しないが、硬化剤をエポキシド樹脂に加えることによって形成され、得られた直鎖エポキシポリマーが、この組成物の改良された耐候性の少なくとも部分的な原因であり得ると考えられる。

【0024】

種々の実施形態によれば、コーティング組成物は、約２０重量％〜約８０重量％のエポキシド樹脂、他の実施形態では、約１５重量％〜約４５重量％のエポキシド樹脂を含んでいてもよい。一実施形態によれば、コーティング組成物は、約２６重量％の非芳香族エポキシド樹脂を含んでいてもよい。

【0025】

コーティング組成物の種々の実施形態は、硬化系を含む。これらの実施形態によれば、硬化系は、１種類または１種類より多くのアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含んでいてもよい。特定の実施形態では、アルコキシ官能性アミノシランのブレンドは、平均アルコキシ官能価が約２．０〜約２．８の範囲であってもよい。他の実施形態では、アルコキシ官能性アミノシランのブレンドは、平均アルコキシ官能価が約２．２〜約２．８の範囲であってもよい。具体的な実施形態では、硬化系は、約５重量％〜約４０重量％のコーティング組成物、他の実施形態では、約１０重量％〜約３０重量％のコーティング組成物を含んでいてもよい。一実施形態によれば、硬化系は、約１４重量％のコーティング組成物を含んでいてもよい。特定の実施形態では、コーティング組成物中、約０．７：１．０〜約１．３：１．０、他の実施形態では、約０．９５：１．００〜約１．０５：１．００の比率のアミン当量とエポキシド当量の比率を与えるのに十分な量で、硬化系を加える。

【0026】

一実施形態では、アルコキシ官能性アミノシランのブレンドは、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランを含んでいてもよく、このブレンドは、平均アルコキシ官能価が約２．０である。これらの実施形態によれば、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランは、以下の構造

【化7】

を有していてもよい。
ジアルコキシ官能性アミノシランの構造によれば、Ｒ_５は、独立してアリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、シクロアルキル基からなる群から選択される二官能性有機基であってもよく、それぞれのアルキル基、アリール基、シクロアルキル基およびアルコキシ基は、６個までの炭素原子を含有し、そしてＲ_６およびＲ_７は、それぞれ独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択されてもよく、Ｒ_６基およびＲ_７基のそれぞれのアルキル基、アリール基、シクロアルキル基およびアルコキシ基は、６個までの炭素原子を含有する。具体的な実施形態によれば、それぞれのＲ_６基およびＲ_７基は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択されてもよく、各Ｒ_５は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基および（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルアミノ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択される。例えば、適切なジアルコキシ官能性アミノシランとしては、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジメトキシシラン、アミノプロピルエチルジエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノイソブチル−メチルジメトキシシランおよびアミノネオヘキシルメチルジメトキシシランが挙げられるだろう。適切な市販のジアルコキシ官能性アミノシランの例としては、ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ（登録商標）１５０５（アミン当量が８１．５７であり、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐ．、ＵＳＡから市販されたアミノプロピルメチルジメトキシシラン）、ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ−２６３９（アミン当量が１０２．７であり、Ｃｒｏｍｐｔｏｎ ＯＳｉ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（サウスチャールストン、ＷＶ）から市販されたアミノネオヘキシルメチルジメトキシシラン）、ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ−２１２０（Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン）が挙げられる。

【0027】

他の実施形態によれば、硬化系は、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含んでいてもよい。これらの実施形態によれば、硬化系ブレンドは、平均アルコキシ官能価が約２．２〜約２．８、特定の実施形態では、約２．２８〜約２．７３の範囲であってもよい。本明細書に記載する種々の実施形態で使用するのに適切なジアルコキシ官能性アミノシランは、以下の構造

【化8】

を有していてもよく、本明細書に記載する種々の実施形態で使用するのに適切なトリアルコキシ官能性アミノシランは、以下の構造

【化9】

を有していてもよい。
ジアルコキシ官能性アミノシランおよびトリアルコキシ官能性アミノシランの構造によれば、Ｒ_５は、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、シクロアルキル基からなる群から独立して選択される二官能性有機基であってもよく、それぞれのアルキル基、アリール基、シクロアルキル基およびアルコキシ基は、６個までの炭素原子を含有し、それぞれのＲ_６およびＲ_７は、独立して、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基またはヒドロキシアルコキシアルキル基から選択されてもよく、Ｒ_６基およびＲ_７基におけるそれぞれのアルキル基、アリール基、シクロアルキル基およびアルコキシ基は、６個までの炭素原子を含有する。具体的な実施形態によれば、それぞれのＲ_６およびＲ_７基は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択されてもよく、各Ｒ_５は、独立して、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基および（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキルアミノ（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル基から選択される。適切なジアルコキシ官能性アミノシランは、本明細書に記載される。適切なトリアルコキシ官能性アミノシランとしては、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノネオヘキシルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、３−（３−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェニルトリメトキシシラン、２−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリス−２−エチルヘキソキシシラン、Ｎ−アミノヘキシルアミノプロピルトリメトキシシランおよびトリスアミノプロピルトリスメトキシエトキシシランが挙げられるだろう。適切な市販のジアルコキシ官能性アミノシランの例としては、ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ−１１００（アミン当量が８９．７のアミノプロピルトリメトキシシラン）、ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ−１１１０（アミン当量が１１１のアミノプロピルトリエトキシシラン）、ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ−１１２０（Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン）およびＣｒｏｍｐｔｏｎ ＯＳｉ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（サウスチャールストン、ＷＶ）から市販されたＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ−１６３７が挙げられる。他の適切なトリアルコキシ官能性アミノシランとしては、米国特許第７，４５９，５１５号の第１０欄の第３８〜６５行に記載されるものが挙げられ、本明細書に参考として組み込まれる。

【0028】

硬化系が、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランと少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含む実施形態によれば、アミノシランを、望ましい平均アルコキシ官能価を与える比率で一緒に混合する。少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランは、平均アルコキシ官能価が２．０であり、少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランは、平均アルコキシ官能価が３．０であり、アルコキシアミノシランのブレンドは、平均アルコキシ官能価が約２．２〜約２．８の範囲であろう。例えば、ブレンドは、ブレンド中のアミノシランの合計重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％のジアルコキシ官能性アミノシランと、約８０重量％〜約２０重量％のトリアルコキシ官能性アミノシランとの間で含んでいてもよい。他の実施形態では、ブレンドは、ブレンド中のアミノシランの合計重量を基準として、約２７重量％〜約７３重量％のジアルコキシ官能性アミノシランと、約７２重量％〜約２８重量％のトリアルコキシ官能性アミノシランとを含んでいてもよい。

【0029】

他の実施形態では、硬化系は、少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランと、少なくとも１つのアミノ官能性ポリシロキサン樹脂とを含んでいてもよい。硬化系のこれらの実施形態によれば、少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランは、本明細書に記載するような構造を有していてもよい。アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、一般的な構造

【化10】

を有していてもよい。
アミノ官能性ポリシロキサン樹脂の構造によれば、各Ｒ_８は、アリール基、アルキル基、ジアルキルアリール基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、シクロアルキル基からなる群から独立して選択される二官能性有機基であってもよく、各Ｒ_９は、独立して、アリール、フェニル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルキル、（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルコキシおよび−ＯＳｉ（Ｒ_９）_２Ｒ_８ＮＨ_２からなる群から選択されてもよい。ポリシロキサンは、ブレンドが、約１１２〜約２５０の範囲のアミン当量を有するようにｍが選択される構造を有していてもよい。種々の実施形態では、硬化系は、アルコキシ含有量（ｗｔ％アルコキシ）が１０重量％〜２５重量％の間であろう。特定の実施形態では、硬化系ブレンドは、平均アルコキシ官能性が、２．２〜２．８、特定の実施形態では、約２．２６〜約２．７８（ｆｏｒｍ ａｂｏｕｔ ２．２６ ｔｏ ａｂｏｕｔ ２．７８）の範囲であってもよい。具体的な実施形態では、Ｒ_９は、フェニル、メチル、メトキシ、−ＯＳｉ（Ｒ_９）_２Ｒ_８ＮＨ_２およびこれらの任意の混合物から選択されてもよい。具体的な実施形態では、アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、Ｒ_９にメチル置換基およびフェニル置換基を含んでいてもよい。例えば、一実施形態によれば、アミノ官能性ポリシロキサン樹脂は、アミン当量が２３０〜２５５であり、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（エードリン、ミシガン）から市販されるアミノ官能性メチルフェニルシリコーン樹脂ＳＩＬＲＥＳ（登録商標）ＨＰ２０００であってもよい。Ｒ_９にメチル置換またはフェニル置換を有する他の市販されているか、または独占のアミノ官能性ポリシロキサン樹脂も、硬化系の種々の実施形態に適しているだろう。特定の実施形態では、少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランおよびアミノ官能性ポリシロキサン樹脂を含む硬化系は、約１５重量％〜約８５重量％のトリアルコキシ官能性アミノシランと、約８５重量％〜約１５％のアミノ官能性ポリシロキサン樹脂とを含んでいてもよい。具体的な実施形態では、硬化系は、約７０％〜約８５％のトリアルコキシ官能性アミノシランと、約１５％〜約３０％のアミノ官能性ポリシロキサン樹脂とを含んでいてもよい。

【0030】

硬化系の具体的な実施形態は、さらに、硬化促進剤を含んでいてもよい。硬化促進剤は、１つまたは１つより多くの金属を含む有機金属触媒の形態である金属触媒であってもよい。少なくとも１つの有機金属触媒を含む硬化促進剤は、幅広い温度範囲でコーティング組成物を保護膜コーティングに硬化する速度をさらに促進する目的のために有用であろう。周囲温度でコーティング組成物を硬化するのに必要な特定の用途において、有機金属触媒の硬化促進剤は、周囲温度での促進された硬化速度を提供してもよい。適切な硬化促進剤は、亜鉛、マンガン、ジルコニウム、チタン、コバルト、鉄、鉛、ビスマス、またはスズから選択される金属を含む少なくとも１つの金属触媒を含んでいてもよく、以下の式

【化11】

を有していてもよく、式中、「Ｍｅ」は、金属であり、Ｒ_１０およびＲ_１１は、独立して、アシル基、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基から選択されてもよく、アシル基、アルキル基、アリール基およびアルコキシ基は、それぞれ、１２個までの炭素原子を含んでいてもよい。Ｒ_１２およびＲ_１３は、Ｒ_１０およびＲ_１１について記載される基または無機原子、例えば、ハロゲン、硫黄または酸素から選択されてもよい。具体的な実施形態では、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_１２およびＲ_１３基は、ブチル、アセテート、ラウレート、オクタノエート、ネオデカノエートまたはナフタネートから選択されてもよい。具体的な実施形態では、硬化促進剤は、有機金属スズ触媒またはチタン触媒、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジアセチルジアセトネート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジアセテート、または有機チタネートであってもよい。特定の実施形態では、硬化系は、硬化系の合計重量を基準として、約１０重量％までの硬化促進剤、他の実施形態では、約０．０２重量％〜約７重量％の硬化促進剤を含んでいてもよい。

【0031】

本開示のエポキシポリシロキサンコーティング組成物では、硬化系と樹脂成分の割合は、広い範囲で変動してもよい。コーティング組成物は、本明細書に記載する一実施形態によれば、約２０重量％〜約８０重量％のポリシロキサンと、約２０重量％〜約８０重量％（ｆｏｒｍ ａｂｏｕｔ ２０％ ｔｏ ａｂｏｕｔ ８０％）の非芳香族エポキシ樹脂と、約５重量％〜約４０重量％の硬化系とを含んでいてもよい。

【0032】

具体的な実施形態では、本開示のコーティング組成物は、さらに、柔軟性エポキシ樹脂、例えば、ヒマシ油のグリシジルエーテル（ＣＡＳ番号７４３９８−７１−３）に由来する柔軟性樹脂を含んでいてもよい。例えば、特定の実施形態では、柔軟性エポキシ樹脂は、エポキシド当量が約２００〜約１，０００の範囲であるヒマシ油のグリシジルエーテルであってもよい。適切なヒマシ油のグリシジルエーテルの例としては、限定されないが、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（コロンブス、ＯＨ）から市販されたエポキシド当量が２００〜５００のヒマシ油ポリグリシジルエーテルＨｅｌｏｘｙ（商標）５０５、ならびにＣＡＳ番号７４３９８−７１−３の下で他の市販のヒマシ油ポリグリシジルエーテルが挙げられる。他の適切な柔軟性エポキシ樹脂としては、シクロヘキサンジメタノールのＥｒｉｓｙｓ ＧＥ−２２ジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールのＥｒｉｓｙｓ ＧＥ−３６ジグリシジルエーテル、Ｅｒｉｓｙｓ ＧＥ−６０ソルビトールグリシジルエーテル（Ｅｒｉｓｙｓ系のジグリシジルエーテルは、ＣＶＣ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ、ムーアズタウン、ＮＪから市販されている）およびＣｏａｔＯＳｉｌ＊ ２８１０ジエポキシ官能性ポリジメチルシロキサン（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、コロンブス、ＯＨから市販されている）が挙げられる。柔軟性エポキシ樹脂が、コーティング組成物に含まれていてもよく、コーティング組成物は、約１５重量％までの柔軟性エポキシ樹脂を含む。他の実施形態では、コーティング組成物は、約２重量％〜約１５重量％の柔軟性エポキシ樹脂、または約５重量％〜約１５重量％の柔軟性エポキシ樹脂を含んでいてもよい。

【0033】

特定の実施形態によれば、コーティング組成物は、場合により、１つまたは１つより多くの有機オキシシランを含んでいてもよい。特定の実施形態で使用される任意成分の有機オキシシランに関し、有機オキシシランは、一般式

【化12】

を有していてもよく、式中、Ｒ_１０は、６個までの炭素原子を含有するアルキル基またはシクロアルキル基、または１０個までの炭素原子を含有するアリール基から選択されてもよい。Ｒ_１１は、独立して、６個までの炭素原子を含有するアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、またはヒドロキシアルキルオキシアルキル（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋｙｌｏｘｙａｌｋｙｌ）基から選択される。一実施形態では、Ｒ_１１は、例えば、有機オキシシランの迅速な加水分解を促進するために、６個までの炭素原子を含有する基を含んでいてもよく、この反応は、加水分解のアルコール類似生成物の蒸発によって促進されてもよい。限定されることを意図しないが、各アルコール類似体の比較的低い揮発性に起因して、６個より多くの炭素原子を有するＲ_１１基は、有機オキシシランの加水分解を悪化させ得ると考えられる。有機オキシシランを含む具体的な実施形態では、シランは、トリアルコキシシラン、例えば、Ｕｎｉｏｎ ＣａｒｂｉｄｅのＡ−１６３（メチルトリメトキシシラン）、Ａ−１６２およびＡ−１３７ならびにＤｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇのＺ６０７０およびＺ６１２４であってもよい。有機オキシシランを含んでいてもよい実施形態によれば、コーティング組成物は、約１重量％〜約１０重量％の有機オキシシランを含んでいてもよい。一実施形態では、コーティング組成物は、場合により、約０．１重量％〜約１０重量％の範囲の有機オキシシラン、または約０．７重量％〜約５重量％の有機オキシシランでさえ含んでいてもよい。

【0034】

種々の実施形態によれば、コーティング組成物は、限定されないが、モノエポキシドおよびジエポキシド、腐食抑制剤、水分捕捉剤、顔料、凝集物、レオロジー調整剤、可塑剤、消泡剤、接着促進剤、懸濁剤、チキソトロープ剤、触媒、顔料湿潤剤、瀝青およびアスファルト増量剤、沈降防止剤、希釈剤、ＵＶ光安定化剤、空気放出剤、分散助剤、溶媒、界面活性剤、または任意のこれらの混合物を含む１つまたは１つより多くの他の成分を含んでいてもよい。樹脂コーティング組成物分野の当業者は、本明細書に記載する種々の本開示の実施形態の範囲内で、他の一般的な成分をコーティング組成物に組み込んでもよいことを理解するだろう。具体的な実施形態では、エポキシポリシロキサンコーティング組成物は、約１０重量％までのこのような成分を含んでいてもよい。

【0035】

特定の実施形態では、コーティング組成物は、さらに、１つまたは１つより多くの腐食抑制剤を含んでいてもよい。適切な腐食抑制剤の例としては、限定されないが、リン酸亜鉛に由来する腐食抑制剤、例えば、微粒子化されたＨＡＬＯＸ（登録商標）ＳＺＰ−３９１、ＨＡＬＯＸ（登録商標）４３０リン酸カルシウム、ＨＡＬＯＸ（登録商標）ＺＰリン酸亜鉛、ＨＡＬＯＸ（登録商標）ＳＷ−１１１ストロンチウムホスホシリケート、ＨＡＬＯＸ（登録商標）７２０混合金属ホスホロ−カーボネート、およびＨａｌｏｘ（ハモンド、ＩＮ）から市販されるＨＡＬＯＸ（登録商標）５５０および６５０の独占する有機腐食抑制剤が挙げられる。他の適切な腐食抑制剤としては、Ｈｅｕｃｏｔｅｃｈ Ｌｔｄ（フェアレスヒルズ、ＰＡ）から市販されるＨＥＵＣＯＰＨＯＳ（登録商標）ＺＰＡ亜鉛アルミニウムホスフェートおよびＨＥＵＣＯＰＨＯＳ（登録商標）ＺＭＰ亜鉛モリブデンホスフェートが挙げられるだろう。腐食抑制剤は、約１重量％〜約７重量％の範囲の量でコーティング組成物に含まれていてもよい。コーティング組成物の種々の実施形態は、さらに、１つまたは１つより多くの光安定化剤、例えば、液体ヒンダードアミン光安定化剤（ｌｉｑｕｉｄ ｈｉｎｄｅｒｅｄ ａｍｉｎｅ ｌｉｇｈｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）（「ＨＡＬＳ」）またはＵＶ光安定化剤を含んでいてもよい。適切なＨＡＬＳの例としては、例えば、ＢＡＳＦ（ルートヴィヒスハーフェン、ドイツ）から市販されるＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）ＨＡＬＳ化合物、例えば、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）２９２、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１２３、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）６２２、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７８３、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）７７０が挙げられる。適切なＵＶ光安定化剤の例としては、例えば、Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（ウッドランドパーク、ＮＪ）から市販されるＣＹＡＳＯＲＢ（登録商標）光安定化剤、例えば、ＣＹＡＳＯＲＢ（登録商標）ＵＶ−１１６４Ｌ（２，４−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−６−（２−ヒドロキシ−４−イソオクチルオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン）、ＢＡＳＦ（ルートヴィヒスハーフェン、ドイツ）から市販されるＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１１３０およびＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）３２８が挙げられる。１つまたは１つより多くの光安定化剤が、約０．２５重量％〜約４．０重量％の範囲の量でコーティング組成物に含まれていてもよい。

【0036】

コーティング組成物の特定の実施形態に適切な顔料は、有機または無機の着色顔料から選択されてもよく、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、ランプブラック、酸化亜鉛、天然および合成のレッド、イエロー、ブラウンおよびブラックの酸化鉄、トルイジンおよびベンジジンイエロー、フタロシアニンブルーおよびグリーンおよびカルバゾールバイオレットおよびエクステンダー顔料（粉砕シリカおよび結晶性シリカを含む）、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、マイカ、雲母酸化鉄、炭酸カルシウム、亜鉛粉末、アルミニウムおよびケイ酸アルミニウム、石膏、長石などが挙げられる。組成物を形成するために使用可能な顔料の量は、特定の組成の適用によって変わることが理解され、透明組成物が望ましい場合には、ゼロであってもよい。種々の実施形態では、エポキシポリシロキサン組成物は、約５０重量％までの微細な粒径の顔料および／または凝集物を含んでいてもよい。ある実施形態では、５０重量％より多くを用いる場合、微細な粒径の顔料および／または凝集物成分は、塗布するには粘度が高くなりすぎ得る組成物を生成するだろう。５０％より多い顔料または凝集物を最終組成物に有することが望ましい特定の組成物では、例えば、約９０％までの亜鉛を乾燥膜またはフローリング組成物に含有する亜鉛を豊富に含むか、約８０％までの顔料／凝集物を含有していてもよいプライマーでは、顔料または凝集物を第３の成分の成分として、別個に包装してもよい。特定の末端用途に依存して、コーティング組成物の特定の実施形態では、約２０重量％〜３５重量％の微細な粒径の凝集物および／または顔料を含んでいてもよい。

【0037】

顔料および／または凝集物成分を、典型的には、例えば、Ｃｏｗｌｅｓミキサーを用い、少なくとも３Ｈｅｇｍａｎの粉砕の微細さになるまで分散することによって、樹脂成分のエポキシ樹脂部分に加えてもよく、またはポリシロキサン成分を加える前に、ボールミルまたはサンドミルによって、同じ粉砕の微細さになるまで粉砕してもよい。特定の実施形態では、微細な粒径の顔料または凝集物および分散物の選択、または約３Ｈｅｇｍａｎ迄の粉砕によって、混合した樹脂の微粒化、従来の空気型、空気によって補助される無風型、無風の静電噴霧装置を用いて成分を硬化することができ、塗布した後、平滑で均一な表面外観が得られるだろう。

【0038】

本開示のエポキシ−ポリシロキサン組成物の種々の実施形態を、従来の空気型、無風型、空気によって補助される無風型、無風の静電噴霧装置、ブラシまたはローラーを用いて塗布するように調合してもよい。組成物の特定の実施形態を、２５マイクロメートル〜約２ミリメートルの範囲の乾燥膜厚で、鋼鉄、メッキ、アルミニウム、濃縮物および他の基材のための保護コーティングとして使用してもよい。従って、本開示の組成物を形成するのに有用な顔料または凝集物成分は、微細な粒径の材料、例えば、限定されないが、少なくとも９０重量％が米国のふるいサイズの３２５メッシュより大きい材料から選択されてもよい。

【0039】

種々の実施形態では、本発明のコーティング組成物は、水を含んでいてもよく、水は、ポリシロキサンの加水分解およびその後のシラノールの縮合をもたらすのに十分な量で存在していてもよい。非限定的な水源は、大気湿度を含んでいてもよく、顔料または凝集物の材料に水分が吸着していてもよい。さらなる水を加え、例えば、周囲条件、例えば、乾燥環境でのコーティングおよびフローリング組成物の使用に依存して、硬化を促進してもよい。エポキシ−ポリシロキサン組成物の特定の実施形態は、加水分解を促進するために、化学量論量までの水を含んでいてもよい。水を加えずに調製する組成物は、加水分解および縮合反応に必要な量の水分を含有しなくてもよく、従って、不十分な紫外線性、耐腐食性および耐化学薬品性を有する組成の生成物を製造してもよい。約２重量％より多い水を用いて調製する組成物は、加水分解し、重合し、塗布する前に望ましくないゲルを生成する傾向がある。ある具体的な実施形態では、おおよそ１重量％の水を用い、エポキシ−ポリシロキサン組成物を調製してもよい。

【0040】

所望な場合、いずれかのエポキシド樹脂に水を加えてもよい。他の水源には、エポキシド樹脂、硬化系、薄め溶媒または他の成分に存在する痕跡量を含めてもよい。その供給源にかかわらず、使用する水の合計量は、加水分解反応を促進するのに必要な化学量論量でなければならない。過剰な水が、最終的に硬化した組成の生成物の表面光沢を減らすように作用し得るため、化学量論量を超える水は、望ましくないだろう。

【0041】

特定の実施形態によれば、本開示は、水と、一般式Ｉを有する約２０重量％〜約８０重量％のポリシロキサンＩ

【化13】

〔Ｒ_１、Ｒ_２およびｎは、本明細書に記載されるとおりである〕
と、分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を有し、エポキシド当量が約１００〜５，０００の範囲である、約２０重量％〜約８０重量％の非芳香族エポキシド樹脂と、オクタノエート、ドデカノエートまたはナフタネートの形態で有機金属スズ触媒を含む、１５重量％までの硬化促進剤と、エポキシド当量が約２００〜約１，０００の範囲であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する、約１５重量％までの柔軟性エポキシ樹脂と、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドを含む、約５重量％〜約４０重量％の硬化系とを含み、このブレンドは、平均アルコキシ官能価が約２．０〜約２．８の範囲であり、合わせたコーティング組成物を反応させ、架橋したエポキシポリシロキサンポリマー構造を生成する、エポキシ−ポリシロキサンポリマーコーティング組成物を提供する。これらの実施形態によれば、ジアルコキシ官能性アミノシランは、以下の構造

【化14】

を有していてもよく、トリアルコキシ官能性アミノシランは、以下の構造

【化15】

を有していてもよく、Ｒ_５、Ｒ_６およびＲ_７は、それぞれ独立して、本明細書に記載するとおりである。

【0042】

種々の本開示の実施形態のエポキシ−ポリシロキサン組成物は、一般的に粘度が低く、溶媒を加えることなく、噴霧によって塗布してもよい。しかし、特定の実施形態では、有機溶媒を加え、静電噴霧装置を用いた微粒化および塗布を改良してもよく、またはブラシ、ローラー、または標準的な空気型および無風型噴霧装置によって塗布する場合、流れ、平坦化および／または外観を改良してもよい。この目的のための有用な例示的な溶媒としては、限定されないが、エステル、エーテル、アルコール、ケトン、グリコールなどが挙げられる。特定の実施形態では、本開示の組成物に加えられる溶媒の量は、Ｃｌｅａｎ Ａｉｒ Ａｃｔによる政府の規制によって、組成物１リットルあたりおおよそ４２０グラムの溶媒に制限を受けるだろう。

【0043】

本開示のエポキシ−ポリシロキサン組成物の特定の実施形態を、２パッケージ系（例えば、防湿容器）として供給してもよい。所望な場合、第１のパッケージは、エポキシ樹脂、ポリシロキサン樹脂、任意の顔料および／または凝集物成分、添加剤および／または溶媒を含有していてもよい。第２のパッケージは、ジアルコキシアミノシラン、トリアルコキシアミノシラン、アミノ官能性ポリシロキサン、および／または場合により触媒または促進剤のうち、１つまたは１つより多くのものを含む硬化系を含んでいてもよい。本開示のコーティング組成物の特定の実施形態を３パッケージ系として供給してもよく、この場合、顔料および／または凝集物は、例えば、フローリング／コンクリート保護調合物または亜鉛を豊富に含むプライマーコーティングのための別個のパッケージで供給される。

【0044】

本開示のエポキシ−ポリシロキサン組成物を塗布し、約−６℃〜５０℃の範囲の周囲温度条件で完全に硬化させてもよい。−１８℃未満の温度では、硬化がゆっくりな場合がある。しかし、種々の本開示の実施形態のコーティング組成物を、４０℃〜１２０℃までの焼き上げ温度または硬化温度に適用してもよい。

【0045】

任意の特定の理論によって束縛されることを望まないが、本明細書に記載されるエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物の実施形態は、以下によって硬化すると考えられる。（１）エポキシ樹脂と硬化系とを反応させ、エポキシポリマー鎖を形成する；（２）ポリシロキサン成分を加水分解によって縮重合し、アルコールおよびポリシロキサンポリマーを製造する；および（３）エポキシポリマー鎖とポリシロキサンポリマーとの共重合によって、完全に硬化したエポキシ−ポリシロキサンポリマー組成物を形成する。アミノシランまたはアミノ官能性ポリシロキサンを使用し、硬化系を構成し、アミノシランまたはアミノ官能性ポリシロキサンのアミン部分は、エポキシ−アミン付加反応を受け、アミノシランまたはアミノ官能性ポリシロキサンのシラン部分は、ポリシロキサンとの加水分解による縮重合を受ける。その硬化形態では、エポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物は、連続したポリシロキサンポリマー鎖で架橋した、均一に分散した直鎖エポキシ鎖フラグメントの配置として存在していてもよく、それによって、従来のエポキシ系よりかなり有利な、互いに絡み合っていないポリマー網目構造（ＩＰＮ）化学構造を生成する。

【0046】

本開示のエポキシポリシロキサンコーティング組成物の種々の実施形態を調製するときに、硬化する組成物と樹脂成分の割合は、広範囲にわたって変動してもよい。一般的に、十分な硬化系を用い、エポキシ樹脂を硬化してもよく、アミン水素が、エポキシ樹脂のエポキシド基と反応し、エポキシ鎖ポリマーを形成し、ポリシロキサンと反応させてポリシロキサンポリマーを形成し、ここで、エポキシ鎖ポリマーおよびポリシロキサンポリマーを共重合させ、硬化し、架橋したエポキシポリシロキサンポリマー組成物を形成してもよい。特定の実施形態では、エポキシ樹脂成分を、十分な硬化系で硬化させてもよく、１エポキシド当量あたり約０．７〜約１．３アミン当量である。他の実施形態では、十分な硬化系を用い、エポキシ樹脂成分を硬化させ、１エポキシド当量あたり、約０．９５〜約１．０５のアミン当量を与えてもよい。

【0047】

２成分系または３成分系の成分を合わせる場合、硬化系のシラン部分をポリシロキサン成分と縮合させ、エポキシ樹脂が、ポリシロキサンからぶらさがるアミノ基との反応によって鎖の伸長を受け、完全に硬化したエポキシ−ポリシロキサンポリマー組成物を生成すると考えられる。このような反応では、エポキシ樹脂が架橋促進剤として機能し、ポリシロキサンの有益な特徴を減らすことなく、組成物の架橋密度を足すと考えられる。

【0048】

最終的には、エポキシ樹脂、ポリシロキサン、硬化系および他の任意成分の成分、例えば、顔料または凝集物成分の聡明な選択によって、本開示のエポキシ−ポリシロキサン組成物の化学特性および物理特性が影響を受けることがある。本明細書に記載するような成分を合わせることによって調製可能なエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物の種々の実施形態は、改良された耐苛性性を示し、耐候性、耐腐食性、柔軟性があり、無限の再コーティングを可能にし、従来のエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物よりも良好な耐摩耗性を与える。本開示のエポキシ−ポリシロキサンコーティング組成物は、高い張力および圧縮強度、柔軟性および優れた耐衝撃性および耐摩耗性だけではなく、耐化学薬品腐食性および耐候性の予想されない驚くべき改良を示すだろう。

【0049】

特定の本開示の実施形態は、本明細書に記載する実施形態のコーティング組成物でコーティングされた少なくとも１つの表面を有する基材を含むコーティングされた基材も含んでいてもよい。本開示のコーティング組成物を、望ましい基材表面に塗布し、気候、衝撃および腐食および／または化学薬品への曝露から保護してもよい。本明細書に記載するコーティング組成物を用いて処理可能な具体的な基材としては、限定されないが、木材、プラスチック、コンクリート、ガラス表面および金属表面が挙げられる。本明細書に記載する実施形態のコーティング組成物は、基材表面自体の上に直接配置されるか、あるいは１つまたは１つより多くの前のコーティングまたは他の下にあるコーティング、例えば、無機または有機のプライマーコーティングに配置され、基材表面に配置され、望ましい目的を達成するトップコーティングとしての用途を発見し得る。

【0050】

本開示の実施形態は、基材の少なくとも１つの表面（例えば、本明細書に記載するような基材）を、樹脂成分を形成し、硬化系を樹脂成分に加え、完全に硬化したエポキシで修飾されたポリシロキサンコーティング組成物を形成し、コーティング組成物を完全に硬化させる前に、保護されるべき基材の少なくとも１つの表面にコーティング組成物を塗布することを含む方法によって調製されたコーティング組成物でコーティングすることによって、化学薬品（単数または複数）、腐食および気候のうち、１つまたは１つより多くの望ましくない影響から基材表面を保護するための方法を提供する。水、式Ｉを有するポリシロキサン、分子あたり、１個より多い１，２−エポキシド基を有し、エポキシド当量が約１００〜５，０００の範囲である非芳香族エポキシド樹脂を合わせることによって、樹脂成分を形成してもよい。硬化系は、本明細書に記載されるとおりであってもよく、一実施形態では、少なくとも１つのジアルコキシ官能性アミノシランおよび少なくとも１つのトリアルコキシ官能性アミノシランのブレンドと、場合により、少なくとも１つの金属触媒を含む硬化促進剤とを含んでいてもよく、ブレンドは、平均アルコキシ官能価が約２．０〜約２．８の範囲である。特定の実施形態では、樹脂成分は、さらに、エポキシド当量が約２００〜約１，０００の範囲であるヒマシ油のグリシジルエーテルに由来する柔軟性エポキシ樹脂を含んでいてもよい。

【0051】

本明細書に記載する種々の実施形態のコーティング組成物を、従来の技術、例えば、噴霧またはブラッシングなどによって、処理すべき表面に塗布してもよく、通常は、厚みが約５０〜約２５０マイクロメートル、またはある実施形態では、厚みが約１．５ミリメートルまでの膜になるように塗布する。必要な場合、複数層のコーティング組成物を、保護すべき表面に塗布してもよい。例えば、家具産業などで木材基材とともに使用する場合、コーティングを、約７５〜約１２５マイクロメートルの乾燥膜厚になるように塗布し、下にある表面に対し、望ましい保護度を与えてもよい。他の表面構造に対し、適切な厚みのコーティングを塗布し、望ましい保護度を与えてもよい。コーティング組成物は、少なくとも１つの基材表面に塗布したら、完全に硬化するまで周囲温度で硬化させるか、または、例えば、コーティングされた基材を乾燥オーブンまたは硬化オーブンに入れることによって高温（１５０℃〜２００℃までの周囲温度）で硬化させてもよい。コーティング組成物を完全に硬化させた後、またはコーティング組成物を部分的に硬化させた後、基材をオーブンから取り出してもよく、その後に、完全な硬化が得られるまで、基材の上で、コーティング組成物を周囲温度で継続して硬化させてもよい。

【0052】

種々の本開示の実施形態のこれらの特徴および他の特徴は、以下の実施例を考慮して、さらに明らかになるだろう。以下の実施例に記載される種々の本開示の実施形態は、本発明をその詳細な内容にまで限定すると解釈すべきではない。実施例および本明細書全体でのあらゆる部およびパーセントは、特に指示のない限り、重量基準である。

【実施例】

【0053】

以下の実施例は、コーティング目的に使用するようなコーティング組成物の種々の実施形態の調製を記載する。

【0054】

これらの実施例では、本開示の例示的なエポキシシロキサンコーティング系を配合し、耐候性、耐久性、耐腐食性および耐化学薬品性について試験し、比較例のコーティング系と比較する。
（実施例１−樹脂成分調合物Ａの調製）

【0055】

調合物のための樹脂成分を以下のように調製した。脂環式エポキシ樹脂（Ａｄｅｋａ ＥＰ−４０８０Ｅ、２５６．３ｇ、株式会社アデカ、東京、日本から市販されている）を１リットルのステンレス鋼製混合容器に秤量して入れ、Ｃｏｗｌｅｓブレードを取り付けたＨｏｃｋｍｅｙｅｒミキサーに入れた。界面活性剤（ＲＨＯＤＡＦＡＣ（登録商標）ＲＥ ６１０、４．２ｇ、Ｓｏｌｖａｙ，Ｒｈｏｄｉａ Ｇｒｏｕｐ、ニューブランズウィック、ＮＪから市販される）および消泡剤（Ｆｏａｍｔｒｏｌ、４．４ｇ、Ｍｕｎｚｉｎｇ ＮＡ、ブルームフィールド、ＮＪから市販される）を、低速で混合しつつ、この混合容器に加え、その後、チキソトロープ剤（ＣＲＡＹＶＡＬＬＡＣ（登録商標）エキストラ、１６．３ｇ、Ｐａｌｍｅｒ Ｈｏｌｌａｎｄ Ｉｎｃ．ノース オルムステッド、ＯＨから市販される）を加えた。次いで、混合物の温度を７１℃（１６０°Ｆ）にしつつ、このバッチを高速で分散させた。これらの条件を３０分保持した。次いで、低速で攪拌しつつ、このバッチを４９℃（１２０°Ｆ）まで冷却した。二酸化チタン（ＴＩＯＸＩＤＥ（登録商標）ＴＲ６０、４０１．８ｇ、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、ザ・ウッドランズ、ＴＸから市販される）を、凝塊を避けるのに十分な速度で加えた。ＴｉＯ_２を加えた後、６Ｈｅｇｍａｎの粉砕が得られるまで、このバッチを高速で２０分間混合した。次いで、残りの成分（腐食抑制剤（ＨＡＬＯＸ（登録商標）ＳＺＰ−３９１ ＪＭ、５５．５ｇ、Ｈａｌｏｘ、ハモンド、ＩＮから市販される）；シリコーン樹脂（ＤＣ−３０７４、３８４．８ｇ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ、ミッドランド、ＭＩから市販される）；柔軟性エポキシ樹脂（Ｈｅｌｏｘｙ（商標）５０５、７１．６ｇ、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、コロンブス、ＯＨから市販される）；ＨＡＬＳ光安定化剤（ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）２９２、４０．０ｇ、ＢＡＳＦ（ルートヴィヒスハーフェン、ドイツ）から市販される）；およびシリコーン添加剤ＢＹＫ−３０７（３．９ｇ）およびＢＹＫ−３６１Ｎ（６．０ｇ）（ＢＹＫ、ウォーリングフォード、ＣＴから市販される）を含む）を混合物に加え、均一になるまでこのバッチを混合し、次いで、１クォートに注ぎ、樹脂成分Ａとして保存することができる。成分および重量を表１に示す。
（実施例２−樹脂成分調合物Ｂの調製）

【0056】

調合物のための樹脂成分を以下のように調製した。脂環式エポキシ樹脂（Ａｄｅｋａ ＥＰ−４０８０Ｅ、５７０．３ｇ、株式会社アデカ、東京、日本から市販されている）を１リットルのステンレス鋼製混合容器に秤量して入れ、Ｃｏｗｌｅｓブレードを取り付けたＨｏｃｋｍｅｙｅｒミキサーに入れた。界面活性剤（ＲＨＯＤＡＦＡＣ（登録商標）ＲＥ ６１０、４．２ｇ、Ｓｏｌｖａｙ，Ｒｈｏｄｉａ Ｇｒｏｕｐ、ニューブランズウィック、ＮＪから市販される）および消泡剤（Ｆｏａｍｔｒｏｌ、４．４ｇ、Ｍｕｎｚｉｎｇ ＮＡ、ブルームフィールド、ＮＪから市販される）を、低速で混合しつつ、この混合容器に加え、その後、チキソトロープ剤（ＣＲＡＹＶＡＬＬＡＣ（登録商標）エキストラ、１６．３ｇ、Ｐａｌｍｅｒ Ｈｏｌｌａｎｄ Ｉｎｃ．ノース オルムステッド、ＯＨから市販される）を加えた。次いで、混合物の温度を７１℃（１６０°Ｆ）にしつつ、このバッチを高速で分散させた。これらの条件を３０分保持した。次いで、低速で攪拌しつつ、このバッチを４９℃（１２０°Ｆ）まで冷却した。二酸化チタン（ＴＩＯＸＩＤＥ（登録商標）ＴＲ６０、４０１．８ｇ、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、ザ・ウッドランズ、ＴＸから市販される）を、凝塊を避けるのに十分な速度で加えた。ＴｉＯ_２を加えた後、６Ｈｅｇｍａｎの粉砕が得られるまで、高速でバッチを２０分間混合した。次いで、残りの成分（腐食抑制剤（ＨＡＬＯＸ（登録商標）ＳＺＰ−３９１ ＪＭ、５５．５ｇ、Ｈａｌｏｘ、ハモンド、ＩＮから市販される）；シリコーン樹脂（ＤＣ−３０７４、１１３．０ｇ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ、ミッドランド、ＭＩから市販される）；柔軟性エポキシ樹脂（Ｈｅｌｏｘｙ（商標）５０５、７０．０ｇ、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、コロンブス、ＯＨから市販される）；ＨＡＬＳ光安定化剤（ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）２９２、４０．０ｇ、ＢＡＳＦ（ルートヴィヒスハーフェン、ドイツ）から市販される）；およびシリコーン添加剤ＤＣ−５７（４．１ｇ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ、ミッドランド、ＭＩから市販される）およびＢＹＫ−３６１Ｎ（１１．０ｇ、ＢＹＫ、ウォーリングフォード、ＣＴから市販される）を含む）を混合物に加え、均一になるまでこのバッチを混合し、次いで、１クォートに注ぎ、樹脂成分Ｂとして保存することができる。成分および重量を表１に示す。
（実施例３−比較例の樹脂成分調合物Ｃの調製）

【0057】

調合物のための樹脂成分を以下のように調製した。脂環式エポキシ樹脂（Ａｄｅｋａ ＥＰ−４０８０Ｅ、３５５．４ｇ、株式会社アデカ、東京、日本から市販されている）を１リットルのステンレス鋼製混合容器に秤量して入れ、Ｃｏｗｌｅｓブレードを取り付けたＨｏｃｋｍｅｙｅｒミキサーに入れた。界面活性剤（Ｒｈｏｄａｆａｃ ＲＥ６１０、５．０ｇ、Ｓｏｌｖａｙ，Ｒｈｏｄｉａ Ｇｒｏｕｐ、ニューブランズウィック、ＮＪから市販される）および消泡剤（Ｆｏａｍｔｒｏｌ、５．３ｇ、Ｍｕｎｚｉｎｇ ＮＡ、ブルームフィールド、ＮＪから市販される）を、低速で混合しつつ、この混合容器に加え、その後、チキソトロープ剤（ＤＩＳＰＡＲＬＯＮ（登録商標）６５００、７．７ｇ、Ｋｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、ノーウォーク、ＣＴから市販される）を加えた。次いで、混合物の温度を７１℃（１６０°Ｆ）にしつつ、このバッチを高速で分散させた。これらの条件を３０分保持した。次いで、低速で攪拌しつつ、このバッチを４９℃（１２０°Ｆ）まで冷却した。二酸化チタン（ＴＩＯＸＩＤＥ（登録商標）ＴＲ６０、４０１．４ｇ、Ｈｕｎｔｓｍａｎ、ザ・ウッドランズ、ＴＸから市販される）を、凝塊を避けるのに十分な速度で加えた。ＴｉＯ_２を加えた後、６Ｈｅｇｍａｎの粉砕が得られるまで、高速でバッチを２０分間混合した。次いで、残りの成分（シリコーン樹脂（ＤＣ−３０７４、４０２．６ｇ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ、ミッドランド、ＭＩから市販される）；ＨＡＬＳ光安定化剤（ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）２９２、２２．９ｇ、ＢＡＳＦ（ルートヴィヒスハーフェン、ドイツ）から市販される）；およびシリコーン添加剤ＤＣ−５７（４．１ｇ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ、ミッドランド、ＭＩから市販される）およびＢＹＫ−３６１Ｎ（１１．０ｇ、ＢＹＫ、ウォーリングフォード、ＣＴから市販される）を混合物に加え、均一になるまでこのバッチを混合し、次いで、１クォートに注ぎ、比較例の樹脂成分Ｃとして保存することができる。成分および重量を表１に示す。

【表1】

（実施例４−硬化系の調製）

【0058】

この実施例では、本開示の実施形態の硬化系１、２、３および４を、比較例の硬化系５とともに調製した。それぞれの硬化系の成分および量を表２に示す。成分を１パイント容器に秤量して入れ、密閉し、シェーカーに５分間入れ、硬化系１、２、３、４および比較例の硬化系５を与えた。

【0059】

ジアルコキシ官能性アミノシラン（ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ（登録商標）１５０５、９３．２ｇ、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐ、ＵＳＡから市販されている）と、金属触媒硬化促進剤（Ｔ−１、ジブチルスズジアセテート、６．８ｇ、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから市販されている、アレンタウン、ＰＡ）とを合わせることによって、硬化系１を調製した。得られた硬化系は、平均アルコキシ官能性が２．０であった。

【0060】

ジアルコキシ官能性アミノシラン（ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ（登録商標）１５０５、２５．０ｇ、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐ、ＵＳＡから市販されている）およびトリアルコキシ官能性アミノシラン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ１１１０、６８．２ｇ、Ｃｒｏｍｐｔｏｎ ＯＳｉ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ、サウスチャールストン、ＷＶから市販されている）と、金属触媒硬化促進剤（Ｔ−１、ジブチルスズジアセテート、６．８ｇ、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、アレンタウン、ＰＡから市販される）とを合わせることによって、硬化系２を調製した。得られた硬化系は、平均アルコキシ官能性が２．７３であった。

【0061】

ジアルコキシ官能性アミノシラン（ＤＹＮＡＳＹＬＡＮ（登録商標）１５０５、６７．３ｇ、Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃｏｒｐ、ＵＳＡから市販される）およびトリアルコキシ官能性アミノシラン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ１１１０、２５．９ｇ、Ｃｒｏｍｐｔｏｎ ＯＳｉ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ、サウスチャールストン、ＷＶから市販されている）と、金属触媒硬化促進剤（Ｔ−１、ジブチルスズジアセテート、６．８ｇ、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、アレンタウン、ＰＡから市販される）とを合わせることによって、硬化系３を調製した。得られた硬化系は、平均アルコキシ官能性が２．２８であった。

【0062】

トリアルコキシ官能性アミノシランＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ１１１０、２３．２ｇ、Ｃｒｏｍｐｔｏｎ ＯＳｉ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ、サウスチャールストン、ＷＶから市販されている）およびアミノ官能性ポリシロキサン樹脂（ＳＩＬＲＥＳ（登録商標）ＨＰ−２０００、７０．０ｇ、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、エードリン、ＭＩから市販）と、金属触媒硬化促進剤（Ｔ−１、ジブチルスズジアセテート、６．８ｇ、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、アレンタウン、ＰＡから市販）とを合わせることによって、硬化系４を調製した。

【0063】

トリアルコキシ官能性アミノシラン（ＳＩＬＱＵＥＳＴ（登録商標）Ａ１１００、９３．２ｇ、Ｃｒｏｍｐｔｏｎ ＯＳｉ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ、サウスチャールストン、ＷＶから市販されている）と、金属触媒硬化促進剤（Ｔ−１、ジブチルスズジアセテート、６．８ｇ、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、アレンタウン、ＰＡから市販されている）とを合わせることによって、比較例の硬化系５を調製した。得られた硬化系は、平均アルコキシ官能性が３．０であった。

【表2】

（実施例４−コーティング調合物）

【0064】

樹脂成分（実施例１および２）および硬化系（実施例３）を用い、本発明の特定の実施形態のコーティング調合物を調製した。４種類の例示的なコーティング調合物および比較例のコーティング調合物を以下のように調製した。コーティング調合物１の場合、樹脂Ａ（１００ｇ）を硬化系１（１８．１ｇ）と合わせた。コーティング調合物２の場合、樹脂Ａ（１００ｇ）を硬化系２（１７．８ｇ）と合わせた。コーティング調合物３の場合、樹脂Ａ（１００ｇ）を硬化系３（１７．６ｇ）と合わせた。コーティング調合物４の場合、樹脂Ｂ（１００ｇ）を硬化系４（３９．３ｇ）と合わせた。比較例のコーティング調合物５の場合、樹脂Ｃ（１００ｇ）を硬化系５（１８．１ｇ）と合わせた。コーティング調合物を、以下のように、化学量論量比のアミン当量対エポキシ当量と混合した。コーティング調合物１、２、３、４および５の場合、それぞれ０．９６：１．００、０．９６：１．００、０．９６：１．００、１．００：１．００および１．０３：１．００。樹脂成分および硬化系を容器に秤量して入れ、十分に混合してコーティング組成物を与えるまで、金属スパチュラで攪拌した。

【0065】

得られたコーティング組成物を、ＤＥＶＩＬＢＩＳＳ（登録商標）噴霧ガンを用い、鋼鉄パネルに噴霧し、コーティングを硬くなるまで硬化させた（ＡＳＴＭ Ｄ１６４０）。コーティング調合物の組成物でコーティングされたパネルについて、伸び率％（円錐形マンドレル、ＡＳＴＭ Ｄ５２２）を試験した。エポキシシロキサン調合物（６ｍｉｌ）を、亜鉛を豊富に含むエポキシプライマー３ｍｉｌの上に塗布し、塩の噴霧／霧への耐性（ＡＳＴＭ Ｂ１１７）を５０００時間かけて調べた。表面ブリスター（ＡＳＴＭ Ｄ７１４）、表面の錆（ＡＳＴＭ Ｄ１６５４）およびスクライブのクリープ性（ＡＳＴＭ Ｄ１６５４）について、５０００時間後にパネルを分析した。別個の試験において、エポキシシロキサン調合物（６ｍｉｌ）を、亜鉛を豊富に含むエポキシプライマー３ｍｉｌの上に塗布し、５０００時間かけて繰り返し耐久試験（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｏｈｅｓｉｏｎ）（ＡＳＴＭ Ｄ５８９４）を試験した。表面ブリスター（ＡＳＴＭ Ｄ７１４）、表面の錆（ＡＳＴＭ Ｄ１６５４）およびスクライブのクリープ性（ＡＳＴＭ Ｄ１６５４）について、５０００時間後にパネルを分析した。コーティング組成物を含有するパネルを、４時間ＵＶ露光／４時間湿度の交互サイクル（ＡＳＴＭ Ｇ５３）を有するＵＶ ３１３Ｂ球を用いたＱＵＶによって促進される気候にさらし、５週間後、１０週間後、１５週間後に測定された６０°光沢が変化している。試験結果を表５に示す。

【0066】

このデータは、本開示に従って製造されたエポキシシロキサンコーティング組成物は、円錐系マンドレルによる伸長によって測定する場合、改良された柔軟性を示し、特に熟成後に、比較例の従来組成物よりも改良された柔軟性を示すことを示す。耐候性および耐腐食性試験は、エポキシシロキサンコーティングが、比較例の従来組成物よりも改良された特性を示すことが示された。

【表5】

【0067】

本発明の特定の実施形態を、説明のために上に記載してきたが、広い本発明の概念から逸脱することなく、本明細書に記載する種々の実施形態に対し、変更を行うことが可能であることが当業者によって理解されるだろう。従って、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、この記載は、開示されている特定の実施形態に限定されず、本発明の精神および範囲内にある改変を包含することを意図していると理解される。