具有基于聚氨酯-金属或有机物质的固化体系的环氧树脂聚硅氧烷涂层组合物制造技术

本文公开了适合于涂覆表面的环氧树脂

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有基于聚氨酯
‑
金属或有机物质的固化体系的环氧树脂聚硅氧烷涂层组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.119要求于2020年12月3日提交的题为“具有聚氨酯
‑
金属固化体系的环氧树脂聚硅氧烷涂层组合物”的美国临时申请63/120,899的优先权的权益，所述美国临时申请通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及可用于保护涂层等的环氧树脂聚硅氧烷涂层组合物，并且更具体地涉及用基于聚氨酯
‑
金属或有机物质的固化体系硬化的环氧树脂
‑
聚硅氧烷聚合物组合物。

技术介绍

[0004]环氧树脂硅氧烷涂层作为钢、铝、镀锌、木材和混凝土的保护和装饰涂层在维修、船舶、建筑、建筑、飞机、汽车、地板和产品最终处理市场中已经获得商业认可。此类涂层通常对硬化剂表现出不同的固化速率和/或浓度要求，以适应不同的相对湿度条件。提供基本上不受相对湿度影响的固化速率的硬化剂是令人期望的。

技术实现思路

[0005]本公开提供了一种环氧树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种环氧树脂
‑
聚硅氧烷聚合物涂层组合物，其包括：(a)聚硅氧烷；(b)非芳香族环氧树脂；以及(c)固化体系，所述固化体系包括(i)具有金属催化剂或有机催化剂的聚氨酯，以及(ii)烷氧基官能氨基硅烷。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述金属催化剂包括锌催化剂、锰催化剂、锆催化剂、钛催化剂、钴催化剂、铁催化剂、铅催化剂、铋催化剂或锡催化剂。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述金属催化剂包括锌脒或二月桂酸二丁基锡。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述聚氨酯包括硅烷封端的聚氨酯。5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述硅烷封端的聚氨酯是氨基硅烷封端的聚氨酯。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中与所述金属催化剂配位的所述聚氨酯(i)包括聚氨酯预聚物，所述聚氨酯预聚物是包括脂肪族聚异氰酸酯、二醇和所述金属催化剂的反应物的反应产物，其中所述金属催化剂包括锌催化剂、锰催化剂、锆催化剂、钛催化剂、钴催化剂、铁催化剂、铅催化剂、铋催化剂、锡催化剂或其组合。7.根据权利要求6所述的组合物，其中与所述金属催化剂配位的所述聚氨酯(i)包括所述聚氨酯预聚物，所述聚氨酯预聚物进一步与烷氧基官能硅烷反应，所述烷氧基官能硅烷不同于所述固化体系的所述烷氧基官能氨基硅烷(ii)。8.根据权利要求7所述的组合物，其中不同于所述固化体系的所述烷氧基官能氨基硅烷(ii)的所述烷氧基官能硅烷包括烷氧基官能氨基硅烷或烷氧基官能硅烷醇。9.根据权利要求7或8所述的组合物，其中不同于所述固化体系的所述烷氧基官能氨基硅烷(ii)的所述烷氧基官能硅烷具有下式：其中R5是选自NHR7、SH和OH的异氰酸酯反应性官能团，其中R7包括H或具有1
‑
6个碳原子的烷基；并且每个R6独立地选自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基、烷基氨基烷基或环烷基，其中至少一个R6包括烷氧基烷基。10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其中所述固化体系的所述聚氨酯的重均分子量为500g/mol至50,000g/mol，如2,000g/mol至10,000g/mol。11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物，其包括1ppm至1000ppm的所述金属催化剂或所述有机催化剂，如10ppm至100ppm的所述金属催化剂或10ppm至50ppm的所述金属催化剂。12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物，其中所述聚硅氧烷具有下式：
其中每个R1独立地选自羟基或具有至多六个碳原子的烷基、芳基或烷氧基，每个R2独立地选自氢或具有至多六个碳原子的烷基或芳基，并且n被选择为使得所述聚硅氧烷的重均分子量为400g/mol至10,000g/mol。13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物，其中所述涂层组合物包括70重量％至90重量％的所述聚硅氧烷和所述非芳香族环氧树脂以及10重量％至30重量％的所述固化体系，其中所述重量百分比基于所述涂层组合物的总重量。14.根据权利要求1至13中任一项所述的组合物，其中所述聚硅氧烷和所述非芳香族环氧树脂以20:80至80:20的比率供应。15.根据权利要求1至14中任一项所述的组合物，其中所述非芳香族环氧树脂每分子具有多于一个1,2
‑
环氧基，并且所述非芳香族环氧树脂的环氧当量为100g/mol至5,000g/mol。16.根据权利要求1至15中任一项所述的组合物，其中所述非芳香族环氧树脂包括脂环族环氧树脂，所述脂环族环氧树脂包括氢化环己烷二甲醇或氢化双酚A环氧树脂的二缩水甘油醚。17.根据权利要求1至16中任一项所述的组合物，其中所述固化体系的所述烷氧基官能氨基硅烷包括以下通式：其中，R3是双官能有机基团，所述双官能有机基团包括芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基、烷基氨基烷基或环烷基，并且每个R4独立地选自包括少于六个碳原子的烷基、羟烷基、烷氧基烷基或羟基烷氧基烷基。18.根据权利要求17所述的组合物，其中R3是选自(C1‑
C6)烷基或(C1‑
C6)烷基氨基(C1‑
C6)烷基的双官能有机基团，并且每个R4独立地是(C1‑
C6)烷基。19.根据权利要求1至18中任一项所述的组合物，其中所述固化体系的所述烷氧基官能氨基硅烷包括氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三丙氧基硅烷、氨基新己基三甲氧基硅烷、N
‑
β
‑
氨基乙基
‑
γ
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、N
‑
β
‑
氨基乙基
‑
γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、N
‑
苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅基丙基二亚乙基三胺、3
‑
(3
‑
氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷、氨基乙基氨基甲基苯基三甲氧基硅烷、2
‑
氨基乙基
‑3‑
氨基丙基
‑
三
‑2‑
乙基己氧基硅烷、N
‑
氨基己基氨基丙基三甲氧基硅烷或三氨基丙基三甲氧基乙氧基硅烷。20.根据权利要求1至19中任一项所述的组合物，其中所述有机催化剂选自双环胍、咪唑、酸催化剂、脂肪族或环状胺、鏻盐、酚酸或盐、磺酸或盐、叔胺和季铵盐。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的组合物，其中所述有机催化剂包括四丁基氟化铵。22.根据权利要求1至21中任一项所述的组合物，其中所述有机催化剂包括1,8
‑
二氮杂二环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯。23.一种经涂覆的基材，其包括用根据权利要求1至22中任一项所述的涂层组合物涂覆的表面，其中所述基材上的所述涂层组合物在21℃下根据ASTM
‑
D5895测量的干硬时间在20％和60％的相对湿度下基本上相同。24.一种环氧树脂
‑
聚硅氧烷聚合物涂层组合物，其包括：聚硅氧烷；非芳香族环氧树脂；以及固化体系，所述固化体系包括(a)硅烷封端的聚氨酯和(b)烷氧基官能氨基硅烷，其中所述硅烷封端的聚氨酯(a)包括以下反应物的反应产物：(i)聚氨酯预聚物组分，所述聚氨酯预聚物组分包括以下反应物的反应产物：聚异氰酸酯、多元醇和金属催化剂或有机催化剂，以及(ii)不同于所述烷氧基官能氨基硅烷(b)的烷氧基官能硅烷，其中所述金属催化剂与所述硅烷封端的聚氨酯配位。25.根据权利要求24所述的组合物，其中所述聚氨酯预聚物(i)包括以下反应物的反应产物：脂肪族聚异氰酸酯、二醇以及锌脒或二月桂酸二丁基锡之一。26.根据权利要求24或25所述的组合物，其中不同于所述烷氧基官能氨基硅烷(b)的所述烷氧基官能硅烷(ii)包括烷氧基官能氨基硅烷或烷氧基官能硅烷醇。27.根据权利要求24至26中任一项所述的组合物，其中不同于所述烷氧基官能氨基硅烷(b)的所述烷氧基官能硅烷(ii)具有下式：其中R5是选自NHR7、SH和OH的异氰酸酯反应性官能团，其中R7包括H或具有1
‑
6个碳原子的烷基；并且每个R6独立地选自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基、烷基氨基烷基或环烷基，其中至少一个R6包括烷氧基烷基。28.根据权利要求24至27中任一项所述的组合物，其中所述固化体系的所述硅烷封端的聚氨酯(a)的重均分子量为500g/mol至50,000g/mol，如2,000g/mol至10,000g/mol。29.根据权利要求24至28中任一项所述的组合物，其包括1ppm至1000ppm的所述金属催化剂或所述有机催化剂，如10ppm至100ppm的所述金属催化剂或10ppm至50ppm的所述金属催化剂。30.根据权利要求24至29中任一项所述的组合物，其中所述固化体系的所述烷氧基官能氨基硅烷(b)包括以下通式：
其中R3是双官能有机基团，所述双官能有机基团包括芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基、烷基氨基烷基或环烷基，并且每个R4独立地选自含有少于六个碳原子的烷基、羟烷基、烷氧基烷基或羟基烷氧基烷基。31.根据权利要求30所述的组合物，其中R3是选自(C1‑
C6)烷基或(C1‑
C6)烷基氨基(C1‑
C6)烷基的双官能有机基团，并且每个R4独立地是(C1‑
C6)烷基。32.根据权利要求24至31中任一项所述的组合物，其中所述固化体系的所述烷氧基官能氨基硅烷(b)包括氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三丙氧基硅烷、氨基新己基三甲氧基硅烷、N
‑
β
‑
氨基乙基
‑
γ
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷、N
‑
β
‑
氨基乙基
‑
γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷、N
‑
苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基硅基丙基二亚乙基三胺、3
‑
(3
‑
氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷、氨基乙基氨基甲基苯基三甲氧基硅烷、2
‑
氨基乙基
‑3‑
氨基丙基
‑
三
‑2‑
乙基己氧基硅烷、N
‑
氨基己基氨基丙基三甲氧基硅烷或三氨基丙基三甲氧基乙氧基硅烷。33.根据权利要求24至32中任一项所述的组合物，其中所述聚硅氧烷具有下式：其中，每个R1独立地选自羟基或具有至多六个碳原子的烷基、芳基或烷氧基，每个R2独立地选自氢或具有至多六个碳原子的烷基或芳基，并且n被选择为使得所述聚硅氧烷的重均分子量为400g/mol至10,000g/mol。34.根据权利要求24至33中任一项所述的组合物，其中所述非芳香族环氧树脂每分子具有多于一个1,2
‑
环氧基，并且所述非芳香族环氧树脂的环氧当量为100g/mol至5,000g/mol。35.根据权利要求24至34中任一项所述的组合物，其中所述非芳香族环氧树脂包括脂环族环氧树脂，所述脂环族环氧树脂包括氢化环己烷二甲醇或氢化双酚A环氧树脂的二缩水甘油醚。36.根据权利要求24至35中任一项所述的组合物，其中所述有机催化剂选自双环胍、咪唑、酸催化剂、脂肪族或环状胺、鏻盐、酚酸或盐、磺酸或盐、叔胺和季铵盐。37.根据权利要求24至36中任一项所述的组合物，其中所述有机催化剂包括四丁基氟化铵。38.根据权利要求24至37中任一项所述的组合物，其中所述有机催化剂包括1,8
‑
二氮杂二环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯。39.一种经涂覆的基材，其包括用根据权利要求24至38中任一项所述的涂层组合物涂覆的表面，其中所述基材上的所述涂层组合物在21℃下根据ASTM
‑
D5895测量的干硬时间在
20％和60％的相对湿度下基本上相同。40.一种环氧树脂
‑
聚硅氧烷聚合物涂层组合物，其包括：聚硅氧烷，所述聚硅氧烷具有下式：其中每个R1独立地选自羟基或具有至多六个碳原子的烷基、芳基或烷氧基，每个R2独立地选自氢或具有至多六个碳原子的烷基或芳基，并且n被选择为使得所述聚硅氧烷的分子量为400g/mol至10,000g/mol；非芳香族环氧树脂，所述非芳香族环氧树脂每分子具有多于一个1,2
‑
环氧基，所述非芳香族环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：