JP2018508609A - オルガニルオキシシラン末端ポリマーをベースとする架橋性コーティング化合物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、(A)100重量部の式Y−[(CR12)b−SiRa(OR2)3−a]x(I)の化合物(A)、(B)10重量部を超える式R3c(R4O)dR5eSiO(4−c−d−e)/2(II)の単位を含むシリコーン樹脂[式中、基および添え字は請求項1に特定された意味を有する]、および(C)50重量部を超える無機充填剤を含み、成分(C)は、少なくとも5重量%の10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる架橋性コーティング化合物に関する。本発明はさらに、該架橋性コーティング化合物の製造方法、および特にフローリングのコーティングのためのその使用に関する。
Description
本発明は、シラン架橋プレポリマー、シリコーン樹脂および充填剤を含む架橋性組成物をベースとするコーティング組成物、それらの製造方法、ならびに特に床のコーティングのためのそれらの使用に関する。
床は、通常、基部とユーティリティ層とが重なって構成されたユニットからなる。基部は、通常コンクリートからなる支持層と、場合によってはこの支持層上に位置する中間層とから構成される。中間層は、一般にスクリードまたはキャストアスファルトである。その目的は、基部を水平にしたり、勾配を解消することである。純粋な工業用床の場合、中間層はしばしば省略される。
実際の表面ユーティリティ層はこの基部に適用される。その目的は、物理的な磨耗のみならず、化学暴露からも基部を保護することである。同時に、それは床コーティングの視覚的要件を満たさなければならない。
従って、床用コーティング、特に地下用床、ガレージ用床、および工業用床の重要な特性は、工業的に利用される領域で少なくとも1.5N/mm2であるべきであり、単純な引張接着試験によって決定することができる高い表面引張強度である。しかし、表面強度(引っかき試験によって決定可能)、化学薬品または湿気および霜への耐性のような他の特性も得られなければならない。さらに、コーティングは、低い汚れ傾向を示すべきであり、または問題の汚れが残留物なしで除去可能であるべきである。
セメント系をベースとする表面コーティングが広く普及している。しかし、しばしば、それらは中程度の機械的堅牢性のみという欠点を有する。さらに、それらは耐酸性ではなく、合成樹脂コーティングよりも乏しい接着性(典型的には1.5N/mm2未満)を示し、水分に曝されると膨潤し、適切な耐霜性がない。多くの用途では、その視覚的品質も不十分である。
有機ポリマー系、特にエポキシ樹脂コーティングまたはポリウレタンコーティングをベースとするコーティングは、著しくより良好な特性をしばしば有する。ここでは、純粋な工業用床、地下用床、保管場所用床のためのコーティングから、病院、学校、保育園、オープンプランオフィス、玄関ホールまたは販売展示スペース用の視覚的に高品質のコーティングに至るまで、幅広いさまざまな用途に幅広い取扱製品がある。
しかし、これらの系の欠点は、まだ架橋されていない液体系の毒物学的に好ましくない特性である。ポリウレタンコーティングはイソシアネートを含有し、特に臨界毒物学的分類を有するイソシアネートモノマーの残量を含む。対照的に、エポキシ樹脂系はアミン硬膜剤を含有し、これも同様に毒物学的観点から批判的に分類される。どちらの系も感作性を示す。
さらに、エポキシ樹脂系はしばしば過度に硬く脆く、特に湿った基材上では非常に乏しい接着特性を有する。他方、ポリウレタン系は、イソシアネート基と水との反応中に二酸化炭素が放出されるため、湿った基材上に気泡を形成する傾向がある。
エポキシ樹脂コーティングまたはポリウレタンコーティングの大部分は、さらに、使用者に不都合な二成分系である。多くの場合、実際の表面コーティングの前に、例えば、プライマーのような他の層も適用されなければならないという事実を考慮すると、このような系の適用は、通常、明らかにコストが高く不便である。
特に毒物学の観点からは、アルコキシシリル基の縮合反応によって硬化するシラン架橋コーティングが非常に望ましいであろう。この反応は、大気中の水分と接触すると起こり、そのためそのような系は、通常、一成分形態で処理することができる。さらに、シリル基はまた、基部中の多数の反応性OH基と反応することができ、従って対応する生成物はしばしば著しく良好な接着特性を有する。
シラン架橋コーティングの急速硬化に関して特に有利なのはいわゆるα−シラン末端プレポリマーの使用であり、これは隣接するウレタン単位にメチレンスペーサーによって結合された反応性アルコキシシリル基を有する。この種類の化合物は反応性が高く、空気との接触で高い硬化速度を達成するためにスズ触媒も強酸または強塩基も必要としない。商業的に入手可能なα−シラン末端プレポリマーは、ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミー・AGからのGENIOSIL(登録商標)STP−E10またはGENIOSIL(登録商標)STP−E30である。
しかし、これまで、α−シラン架橋プレポリマーまたは慣用のシラン架橋プレポリマーのいずれかをベースとして、床コーティングの非常に厳しい機械的要件を満たす系を提供することはできなかった。
本発明の主題は、
(A) 100重量部の次式の化合物(A)
Y−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]x (I)
[式中、
Yは、窒素、酸素、硫黄または炭素を介して結合したx価のポリマー基であり、
Rは、同一であっても異なっていてもよく、1価の、場合により置換されたSiC結合したヒドロカルビル基であり、
R1は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子であるか、または炭素原子に窒素、リン、酸素、硫黄またはカルボニル基を介して結合していてもよい1価の、場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
R2は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、または1価の、場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
xは1から10、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または2の整数であり、
aは、同一であっても異なっていてもよく、0、1または2、好ましくは0または1であり、
bは、同一であっても異なっていてもよく、1から10、好ましくは1、3または4、より好ましくは1または3、より具体的には1の整数である]
(B) 10重量部を超える次式の単位を含むシリコーン樹脂
R3 c(R4O)dR5 eSiO(4−c−d−e)/2 (II)
[式中、
R3は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、1価のSiC結合した、場合により置換された脂肪族ヒドロカルビル基、または式(II)の2つの単位を結ぶ2価の、場合により置換された脂肪族ヒドロカルビル基であり、
R4は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子または1価の場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
R5は、同一であっても異なっていてもよく、1価のSiC結合した、場合により置換された芳香族ヒドロカルビル基であり、
cは0、1、2または3であり、
dは0、1、2または3、好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1であり、
eは0、1または2、好ましくは0または1であり、
但し、c+d+eの合計は3以下であり、式(II)の単位の少なくとも40%において、合計c+eは0または1である]および
(C) 50重量部を超える無機充填剤、成分(C)は、少なくとも5重量%の程度まで10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる、
を含む、架橋性コーティング組成物である。
(A) 100重量部の次式の化合物(A)
Y−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]x (I)
[式中、
Yは、窒素、酸素、硫黄または炭素を介して結合したx価のポリマー基であり、
Rは、同一であっても異なっていてもよく、1価の、場合により置換されたSiC結合したヒドロカルビル基であり、
R1は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子であるか、または炭素原子に窒素、リン、酸素、硫黄またはカルボニル基を介して結合していてもよい1価の、場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
R2は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、または1価の、場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
xは1から10、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または2の整数であり、
aは、同一であっても異なっていてもよく、0、1または2、好ましくは0または1であり、
bは、同一であっても異なっていてもよく、1から10、好ましくは1、3または4、より好ましくは1または3、より具体的には1の整数である]
(B) 10重量部を超える次式の単位を含むシリコーン樹脂
R3 c(R4O)dR5 eSiO(4−c−d−e)/2 (II)
[式中、
R3は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、1価のSiC結合した、場合により置換された脂肪族ヒドロカルビル基、または式(II)の2つの単位を結ぶ2価の、場合により置換された脂肪族ヒドロカルビル基であり、
R4は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子または1価の場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
R5は、同一であっても異なっていてもよく、1価のSiC結合した、場合により置換された芳香族ヒドロカルビル基であり、
cは0、1、2または3であり、
dは0、1、2または3、好ましくは0、1または2、より好ましくは0または1であり、
eは0、1または2、好ましくは0または1であり、
但し、c+d+eの合計は3以下であり、式(II)の単位の少なくとも40%において、合計c+eは0または1である]および
(C) 50重量部を超える無機充填剤、成分(C)は、少なくとも5重量%の程度まで10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる、
を含む、架橋性コーティング組成物である。
基Rの例は、アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、1−n−ブチル基、2−n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基;ヘキシル基、例えば、n−ヘキシル基;ヘプチル基、例えば、n−ヘプチル基;オクチル基、例えば、n−オクチル基、イソオクチル基、および2,2,4−トリメチルペンチル基;ノニル基、例えば、n−ノニル基;デシル基、例えば、n−デシル基;ドデシル基、例えば、n−ドデシル基;オクタデシル基、例えば、n−オクタデシル基;シクロアルキル基、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基およびメチルシクロヘキシル基;アルケニル基、例えば、ビニル基、1−プロペニル基および2−プロペニル基;アリール基、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基およびフェナントリル基;アルカリール基、例えば、o−、m−およびp−トリル基;キシリル基およびエチルフェニル基;ならびにアラルキル基、例えば、ベンジル基、α−およびβ−フェニルエチル基である。
置換された基Rの例は、ハロアルキル基、例えば、3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル基、2,2,2,2’,2’,2’−ヘキサフルオロイソプロピル基およびヘプタフルオロイソプロピル基、ならびにハロアリール基、例えば、o−、m−およびp−クロロフェニル基である。
基Rは、好ましくは、1から6個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換された1価のヒドロカルビル基、より好ましくは1または2個の炭素原子を有するアルキル基、より具体的にはメチル基を含む。
基R1の例は、水素原子、Rについて記載した基、および窒素、リン、酸素、硫黄、炭素またはカルボニル基によって炭素原子に結合した場合により置換されたヒドロカルビル基である。
基R1は、好ましくは、水素原子または1から20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、より具体的には水素原子を含む。
基R2の例は、水素原子または基Rについて記載した例である。
基R2は、好ましくは、水素原子、または1から10個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたアルキル基、より好ましくは1から4個の炭素原子を有するアルキル基、より具体的にはメチル基またはエチル基を含む。
ポリマー基Yが基づくポリマーは、本発明の目的に関し、主鎖中の全結合の少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、より好ましくは少なくとも90%が炭素−炭素結合、炭素−窒素結合または炭素−酸素結合である全てのポリマーであると理解される。
ポリマー基Yの例は、ポリエステル基、ポリエーテル基、ポリウレタン基、ポリアルキレン基、およびポリアクリレート基である。
ポリマー基Yは、好ましくは、それらのポリマー鎖としてポリオキシアルキレン、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンコポリマーおよびポリオキシプロピレン−ポリオキシブチレンコポリマー;炭化水素ポリマー、例えば、ポリイソブチレンとイソプレンとのポリイソブチレンコポリマー;ポリクロロプレン;ポリイソプレン;ポリウレタン;ポリエステル;ポリアミド;ポリアクリレート;ポリメタクリレート;ビニルポリマーおよびポリカーボネートを含み、好ましくは−O−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)O−、−NH−C(=O)−NH−、−NR’−C(=O)−NH−、NH−C(=O)−NR’−、−NH−C(=O)−、−C(=O)−NH−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−S−C(=O)−NH−、−NH−C(=O)−S−、−C(=O)−S−、−S−C(=O)−、−S−C(=O)−S−、−C(=O)−、−S−、−O−、−NR’−を介して基(単数または複数)−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a](式中、R’は同一であっても異なっていてもよく、Rについて記載した定義を有するか、または基−CH(COOR”)−CH2−COOR”(式中、R”は同一であっても異なっていてもよく、Rについて記載した定義を有する)に結合された有機ポリマー基を含む。
基R’は、好ましくは、基−CH(COOR”)−CH2−COOR”、または1から20個の炭素原子を有する場合により置換されたヒドロカルビル基、より好ましくは1から20個の炭素原子を有する直鎖状、分岐状または環状アルキル基、または6から20個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたアリール基を含む。
基R’の例は、シクロヘキシル、シクロペンチル、n−およびイソプロピル、n−、イソおよびt−ブチル、ペンチル基、ヘキシル基またはヘプチル基の種々の立体異性体、ならびにフェニル基である。
基R”は、好ましくは1から10個の炭素原子を有するアルキル基、より好ましくはメチル基、エチル基またはプロピル基である。
特に好ましくは、式(I)の基Yは、ポリウレタン基またはポリオキシアルキレン基、より具体的にはポリオキシプロピレン基を含む。
成分(A)は、ポリマー中の任意の所望の位置、例えば、鎖内および/または末端に、記載した方法で結合した基−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]を有していてもよい。
特に好ましくは、式(I)中の基Yは、基−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]が末端に結合しているポリウレタン基またはポリオキシアルキレン基を含む。これらの基は、好ましくは直鎖状であるか、または1から3個の分岐点を有する。特に好ましくは、それらは直鎖状である。
ポリウレタン基Yは、好ましくは、鎖末端が−NH−C(=O)O−、−NH−C(=O)−NH−、−NR’−C(=O)−NH−または−NH−C(=O)−NR’−、より具体的には−O−C(=O)−NH−または−NH−C(=O)−NR’−を介して基(単数または複数)−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]に結合し、基および添え字の全てが上記の定義の1つを有する基である。これらのポリウレタン基Yは、直鎖状または分枝状ポリオキシアルキレン、より具体的にはポリプロピレングリコールおよびジまたはポリイソシアネートから調製可能であることが好ましい。ここで、基Yは、好ましくは、平均モル質量Mn(数平均)が400から30000g/モル、好ましくは4000から20000g/モルである。そのような成分(A)を調製するのに適した方法と、成分(A)自体の例は、EP1093882B1号(段落[0014]から[0023]、[0039]から[0055]ならびに実施例1および比較例1)またはEP1641854B1号(段落[0014]から[0035]、実施例4および6、ならびに比較例1および2)(これらは本願の開示内容の一部とみなされる)を始めとする刊行物に記載されている。
本発明の文脈において、ここでの数平均モル質量Mnは、ポリスチレン標準に対して、THF中、60℃、流速1.2ml/分で、米国、Waters Corp.からのStyragel HR3−HR4−HR5−HR5カラムセット上のRI(屈折率検出器)を用いて、100μlの注入量でサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって決定される。
ポリオキシアルキレン基Yは、好ましくは、直鎖状または分枝状のポリオキシアルキレン基、より好ましくはポリオキシプロピレン基であり、その鎖末端は、好ましくは−O−C(=O)−NH−または−O−を介して基(単数または複数)[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]に結合しており、これらの基および添え字は上記の定義の1つを有する。ここでは好ましくは、全ての鎖末端の少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、より具体的には少なくとも95%が−O−C(=O)−NH−を介して基(単数)−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]に結合する。ポリオキシアルキレン基Yは、好ましくは4000から30000g/モル、より好ましくは8000から20000g/モルの平均モル質量Mnを有する。そのような成分(A)を調製するのに適した方法と、成分(A)自体の例は、EP1535940B1号(段落[0005]から[0025]ならびに実施例1から3および比較例1から4)またはEP1896523B1号(段落[0008]から[0047])(これらは本願の開示内容の一部とみなされる)を始めとする刊行物に記載されている。
本発明の使用のための化合物(A)の末端基は、好ましくは、一般式
−NH−C(=O)−NR’−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (IV)、
−O−C(=O)−NH−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (V)または
−O−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (VI)
の基であり、基および添え字はそれらに対して上で述べた定義の1つを有する。
−NH−C(=O)−NR’−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (IV)、
−O−C(=O)−NH−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (V)または
−O−(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a (VI)
の基であり、基および添え字はそれらに対して上で述べた定義の1つを有する。
化合物(A)が好ましくはポリウレタンである場合、それらは好ましくは1つ以上の以下の末端基
−NH−C(=O)−NR’−(CH2)3−Si(OCH3)3、
−NH−C(=O)−NR’−(CH2)3−Si(OC2H5)3、
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3または
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OC2H5)3
を有し、R’は上記の定義を有する。
−NH−C(=O)−NR’−(CH2)3−Si(OCH3)3、
−NH−C(=O)−NR’−(CH2)3−Si(OC2H5)3、
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3または
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OC2H5)3
を有し、R’は上記の定義を有する。
化合物(A)が特に好ましくはポリプロピレングリコールである場合、それらは好ましくは1つ以上の以下の末端基
−O−(CH2)3−Si(CH3)(OCH3)2、
−O−(CH2)3−Si(OCH3)3、
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OC2H5)3、
−O−C(=O)−NH−CH2−Si(CH3)(OC2H5)2、
−O−C(=O)−NH−CH2−Si(OCH3)3、
−O−C(=O)−NH−CH2−Si(CH3)(OCH3)2または
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3、
を有し、最後の2つの末端基が特に好ましい。
−O−(CH2)3−Si(CH3)(OCH3)2、
−O−(CH2)3−Si(OCH3)3、
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OC2H5)3、
−O−C(=O)−NH−CH2−Si(CH3)(OC2H5)2、
−O−C(=O)−NH−CH2−Si(OCH3)3、
−O−C(=O)−NH−CH2−Si(CH3)(OCH3)2または
−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3、
を有し、最後の2つの末端基が特に好ましい。
化合物(A)の平均分子量Mnは、好ましくは少なくとも400g/モル、より好ましくは少なくとも4000g/モル、より具体的には少なくとも10000g/モル、好ましくは30000g/モル以下であり、より好ましくは20000g/モル以下、より具体的には19000g/モル以下である。
化合物(A)の粘度は、好ましくはいずれの場合も23℃で測定して少なくとも0.2Pas、より好ましくは少なくとも1Pas、非常に好ましくは少なくとも5Pas、好ましくは最大700Pas、より好ましくは最大100Pasである。
粘度は、スピンドル5を有するA. Paar(Brookfieldsystem)のDV 3 P回転粘度計を使用して、2.5rpmで、ISO 2555に従って23℃で調整した後、本発明の目的のために決定する。
本発明で使用される化合物(A)は、市販品であるか、または化学的に一般的な方法によって調製することができる。
ポリマー(A)は、既知の方法、例えば、付加反応、例えば、ヒドロシリル化反応、マイケル付加、ディールス−アルダー付加またはイソシアネート官能性化合物とイソシアネート反応性基を含む化合物との反応によって調製することができる。
本発明で使用される成分(A)は、1種類の式(I)の化合物のみ、および異なる種類の式(I)の化合物の混合物を含むことができる。この成分(A)は、もっぱら、基Yに結合した全てのシリル基の90%超、好ましくは95%超、より好ましくは98%超が同一である式(I)の化合物を含むことができる。しかし、この場合、異なるシリル基が基Yに結合している式(I)の化合物を少なくとも部分的に含む成分(A)を使用することも可能である。最後に、成分(A)として、基Yに結合した合計で少なくとも2つの異なる種類のシリル基が存在するが、任意の1つの基Yに結合した全てのシリル基が同一である式(I)の異なる化合物の混合物を使用することも可能である。
本発明の組成物は、好ましくは最大で40重量%、より好ましくは最大で30重量%、好ましくは少なくとも3重量%、より好ましくは少なくとも5重量%の濃度の化合物(A)を含む。
成分(A)100重量部に基づいて、本発明の組成物は、好ましくは成分(B)を少なくとも30重量部、より好ましくは少なくとも60重量部、より具体的には少なくとも100重量部含む。成分(A)100重量部に基づいて、本発明の組成物は、好ましくは最大で1000重量部、より好ましくは最大で500重量部、より具体的には最大で300重量部の成分(B)を含有する。
成分(B)は、好ましくは、少なくとも90重量%の程度まで式(II)の単位からなる。より好ましくは、成分(B)は、もっぱら式(II)の単位からなる。
基R3の例は、Rについて上記した脂肪族基である。しかし基R3はまた、式(II)の2つのシリル基を互いに結合する2価の脂肪族基、例えば、1から10個の炭素原子を有するアルキレン基、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基またはブチレン基を含むことができる。2価の脂肪族基の特に一般的な例はエチレン基である。
しかし、好ましくは、基R3は、1から18個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換された1価のSiC結合した脂肪族ヒドロカルビル基を含み、より好ましくは1から8個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、n−オクチル基またはイソオクチル基、より具体的にはイソオクチル基またはメチル基を含み、メチル基が特に好ましい。
基R4の例は、水素原子または基Rについて記載した例である。
基R4は、好ましくは、水素原子、または1から10個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたアルキル基を含み、より好ましくは、1から4個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチル基およびエチル基を含む。
基R5の例は、Rについて上記した芳香族基である。
基R5は、好ましくは、1から18個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたSiC結合した芳香族ヒドロカルビル基、例えば、エチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クロロフェニル基、ナフチル基またはスチリル基、より好ましくはフェニル基を含む。
成分(B)として使用するのに好ましいのは、全ての基R3の少なくとも90%がn−オクチル基、イソオクチル基またはメチル基であり、より好ましくは全ての基R3の少なくとも90%がメチル基であるシリコーン樹脂である。
成分(B)として使用するのに好ましいのは、全ての基R4の少なくとも90%がメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であるシリコーン樹脂である。
成分(B)として使用するのに好ましいのは、全ての基R5の少なくとも90%がフェニル基であるシリコーン樹脂である。
本発明に好ましいのは、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて少なくとも20%、より好ましくは少なくとも40%の、cが0である式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B)を使用することである。
いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて少なくとも70%、より好ましくは少なくとも80%の、dが0または1の値を有する式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B)を使用することが好ましい。
いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて少なくとも20%、より好ましくは少なくとも40%、より具体的には少なくとも50%の、eが1の値を有する式(II)の単位を有するシリコーン樹脂を成分(B)として使用することが好ましい。
本発明の1つの特定の実施形態はもっぱら、eが1である式(II)の単位を有するシリコーン樹脂(B)を使用する。
本発明の1つのバージョンにおいて、特に好ましくは、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも20%、より好ましくは少なくとも40%、より具体的には少なくとも50%の、eが1の値を有し、cが0の値を有する式(II)の単位を有するシリコーン樹脂が成分(B)として使用される。
成分(B)として使用するのに好ましいのは、いずれの場合も式(II)の単位の総数に基づいて、少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%の、合計c+eが0または1である式(II)の単位を有するシリコーン樹脂である。
本発明で使用されるシリコーン樹脂(B)の例は、式SiO4/2、Si(OR4)O3/2、Si(OR4)2O2/2およびSi(OR4)3O1/2の(Q)単位、式PhSiO3/2、PhSi(OR4)O2/2、PhSi(OR4)2O1/2、MeSiO3/2、MeSi(OR4)O2/2、MeSi(OR4)2O1/2、i−OctSiO3/2、i−OctSi(OR4)O2/2、i−OctSi(OR4)2O1/2、n−OctSiO3/2、n−OctSi(OR4)O2/2およびn−OctSi(OR4)2O1/2の(T)単位、式Me2SiO2/2およびMe2Si(OR4)O1/2の(D)単位、ならびにMe3SiO1/2の(M)単位(式中、Meはメチル基であり、Phはフェニル基であり、n−Octはn−オクチル基であり、i−Octはイソオクチル基であり、R4は水素原子または1から10個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたアルキル基であり、より好ましくは1から4個の炭素原子を含む非置換アルキル基である)から選択される単位から、実質的に、好ましくはもっぱらなるオルガノポリシロキサン樹脂であり、樹脂は、好ましくは、(T)単位1モル当たり、0から2モルの(Q)単位、0から2モルの(D)単位、および0から2モルの(M)単位を有する。
本発明で使用されるシリコーン樹脂(B)の好ましい例は、式PhSiO3/2、PhSi(OR4)O2/2およびPhSi(OR4)2O1/2のT単位ならびにMeSiO3/2、MeSi(OR4)O2/2およびMeSi(OR4)2O1/2のT単位(式中、Meはメチル基であり、Phはフェニル基であり、R4は水素原子または1から10個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたアルキル基である)から実質的に、好ましくはもっぱらなるオルガノポリシロキサン樹脂である。
本発明で使用されるシリコーン樹脂(B)のさらに好ましい例は、式PhSiO3/2、PhSi(OR4)O2/2およびPhSi(OR4)2O1/2のT単位、MeSiO3/2、MeSi(OR4)O2/2およびMeSi(OR4)2O1/2のT単位、式Me2SiO2/2およびMe2Si(OR4)O1/2のD単位(式中、Meはメチル基であり、Phはフェニル基であり、R4は水素原子または1から10個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたアルキル基であり、好ましくは1から4個の炭素原子を含む非置換アルキル基である)から実質的に、好ましくはもっぱらなり、メチルシリコーン単位に対するフェニルシリコーン単位のモル比が0.5から4.0であるオルガノポリシロキサン樹脂である。これらのシリコーン樹脂中のD単位の量は、好ましくは10重量%未満である。
本発明で使用されるシリコーン樹脂(B)の特に好ましい例は、いずれの場合も単位の総数に基づいて、80%、好ましくは90%の程度で、より具体的にはもっぱら式PhSiO3/2、PhSi(OR4)O2/2およびPhSi(OR4)2O1/2のT単位(式中、Phはフェニル基であり、R4は水素原子または1から10個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたアルキル基であり、好ましくは1から4個の炭素原子を含む非置換アルキル基である)からなるオルガノポリシロキサン樹脂である。
本発明で使用されるシリコーン樹脂(B)は、好ましくは少なくとも400g/モル、より好ましくは少なくとも600g/モルの平均モル質量(数平均)Mnを有する。平均モル質量Mnは、好ましくは最大で400000g/モル、より好ましくは最大で10000g/モル、より好ましくは最大で3000g/モルである。
本発明で使用されるシリコーン樹脂(B)は、23℃および1000hPaで固体または液体のいずれかであり得る。シリコーン樹脂(B)は、好ましくは液体である。23℃において、シリコーン樹脂(B)は、好ましくは10から100000mPas、好ましくは50から50000mPas、より好ましくは100から20000mPasの粘度を有する。
本発明で使用されるシリコーン樹脂(B)は、5以下、より好ましくは3以下である多分散性(Mw/Mn)を有することが好ましい。
ここでは、数平均モル質量Mnのような質量平均モル質量Mwは、ポリスチレン標準に対して、THF中、60℃、流速1.2ml/分で、米国、Waters Corp.からのStyragel HR3−HR4−HR5−HR5カラムセット上のRI(屈折率検出器)を用いて、100μlの注入量を用いて、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって決定される。
シリコーン樹脂(B)は、純粋な形態で、または適切な溶媒(BL)との混合物の形態のいずれかで使用することができる。
ここで使用することができる溶媒(BL)は、室温で成分(A)および(B)に対して反応性でなく、1013mbarで沸点<250℃を有する全ての化合物である。
場合により使用される溶媒(BL)の例は、エーテル、例えば、ジエチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル、グリコールのエーテル誘導体、およびTHF;エステル、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、およびグリコールエステル;脂肪族炭化水素、例えば、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、もしくは長鎖分岐および非分枝アルカン;ケトン、例えば、アセトンおよびメチルエチルケトン;芳香族化合物、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、およびクロロベンゼン;またはアルコール、例えば、メタノール、エタノール、グリコール、プロパノール、イソプロパノール、グリセロール、ブタノール、イソブタノールおよびtert−ブタノールである。
ドイツのミュンヘンのワッカー・ケミーAGの樹脂SILRES(登録商標)SY 231、SILRES(登録商標)IC 231、SILRES(登録商標)IC 368、SILRES(登録商標)IC 678またはSILRES(登録商標)BS 1268等の多くの市販の樹脂(B)が実際に23℃、1013hPaで液体であるが、それにもかかわらず、それらの製造の付随物として、少量の溶媒(BL)、特にトルエンを含む。例えば、前述の樹脂は、樹脂の総重量に基づいて約0.1重量%のトルエンを含有する。
トルエンを含まない樹脂(B)も同様に商業的に入手可能であり、その例は、ドイツのミュンヘンのワッカー・ケミーAGからのGENIOSIL(登録商標)LX 678またはGENIOSIL(登録商標)LX 368である。
本発明の好ましい一実施態様において成分(B)として使用されるシリコーン樹脂は、0.1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満、より好ましくは0.02重量%未満、より具体的には0.01重量%未満の芳香族溶媒(BL)を含むものである。
本発明の特に好ましい一実施態様において成分(B)として使用されるシリコーン樹脂(B)は、アルコールR4OHを除いて、0.1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満、より好ましくは0.02重量%、より具体的には0.01重量%未満の溶媒(BL)を含み、R4は上記の定義を有する。
本発明の特に好ましい一実施態様において成分(B)として使用されるシリコーン樹脂は、アルコールR4OHとは別に溶媒(BL)を全く含まないものであり、R4は上記の定義を有し、アルコールR4OHは、一般的にはそれらの製造の付随物として、好ましくは5重量%以下、より好ましくは0から1重量%の量で存在する。
本発明に使用されるシリコーン樹脂(B)は、市販品であるか、またはシリコン化学において一般的な方法によって調製することができる。
本発明の組成物中に場合により使用される無機充填剤(C)は、原則として、現在までに知られている任意の所望の無機充填剤であってよく、有機またはシリコン有機物質で処理してあってもよい。
充填剤(C)の例は非補強充填剤(これらは好ましくは50m2/gまでのBET比表面積を有する充填剤であり、例えば、石英、珪藻土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、タルク、カオリン、ゼオライト、金属酸化物粉末、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄もしくは酸化亜鉛および/またはそれらの混合酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素、ガラス粉末である);補強充填剤(これらは50m2/gを超えるBET比表面積を有する充填剤であり、例えば、発熱的に製造されたシリカ、沈降シリカ、沈降チョーク、カーボンブラック、三水酸化アルミニウム、および高BET比表面積の混合ケイ素アルミニウム酸化物である)である。記載された充填剤は、例えば、オルガノシランおよび/もしくはオルガノシロキサンもしくはステアリン酸による処理、またはヒドロキシル基のアルコキシ基へのエーテル化により、疎水性にされていてもよい。
本発明で使用される成分(C)は、好ましくは、酸化アルミニウムを含有する充填剤および/または酸化ケイ素を含有する充填剤を含む。
本発明で使用される充填剤(C)は、好ましくは二酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよび/または混合ケイ素アルミニウム酸化物、より具体的にはケイ砂および/または微粉砕石英を含む。ここで、成分(C)は、もっぱらケイ砂および/もしくは微粉砕石英を含有してもよく、または、例えば、タルクもしくはチョーク等の他の充填剤とのケイ砂および/もしくは微粉砕石英の混合物を構成してもよい。
成分(C)としては、1種のみまたは2種以上の充填剤を使用することができる。問題の材料は、例えば、砂とタルクの混合物、または砂とチョークの混合物のような異なる材料であってもよいが、粒径および/または粒度組成が異なる同一材料の混合物であってもよく、その例は、細かく分割された石英粉との粗粒ケイ砂の混合物である。複数の充填剤の混合物を使用することが好ましい。
好ましくは、成分(C)は、少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも60重量%、より具体的には少なくとも80重量%の程度まで、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよび/または混合ケイ素アルミニウム酸化物からなる。
好ましくは、成分(C)は、少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも60重量%、より具体的には少なくとも80重量%の程度まで、ケイ砂および/または微粉砕石英からなる。
典型的なシラン架橋接着剤およびシーラントに使用される種類の従来の充填剤(例えば、チョーク、三水酸化アルミニウム、タルク、および沈降またはヒュームドシリカ)と比較して、成分(C)として好ましく使用される充填剤、即ち、酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよび/または混合ケイ素アルミニウム酸化物は、比較的大きな平均粒径を有する。
本発明で使用される無機充填剤(C)は、好ましくは0.01μmから1cm、より好ましくは0.1μmから2000μmの平均粒径を有する。繊維状充填剤の場合、最長寸法が粒度に対応する。
充填剤(C)としての使用に好ましいものは、平均粒径が1μmから1cm、より好ましくは5μmから2000μm、より具体的には10μmから1000μmの酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよび/または混合ケイ素アルミニウム酸化物、より具体的にはケイ砂および/または微粉砕石英である。成分(C)は、好ましくは少なくとも40重量%、より好ましくは少なくとも60重量%、より具体的には少なくとも80重量%の程度まで、対応する平均粒径を有する酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよび/または混合ケイ素アルミニウム酸化物からなる。
本発明の組成物では、成分(C)は、好ましくは少なくとも5重量%の程度まで、好ましくは20μmから1cm、より好ましくは30μmから2000μm、より具体的には40μmから2000μmの粒径を有する粒子からなる。
本発明の組成物では、成分(C)は、好ましくは、少なくとも10重量%、より好ましくは少なくとも20重量%、より具体的には少なくとも30重量%、非常に好ましくは50から100重量%の程度まで、10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる。
成分(C)は、好ましくは、少なくとも10重量%の、20μmから2000μm、より好ましくは30μmから1000μm、より具体的には40μmから1000μmの粒径を有する粒子の含有率を有する。
本発明の特に好ましい一実施態様において、成分(C)は、好ましくは、少なくとも10重量%、より好ましくは少なくとも20重量%、より具体的には少なくとも30重量%、非常に好ましくは50から100重量%の、60μmから1cmの粒径を有する粒子からなる。
使用される全充填剤(C)の総量は、好ましくは広い粒度分布を有する。好ましくは、成分(C)は、少なくとも5重量%、より好ましくは少なくとも10重量%、より具体的には10重量%から50重量%の程度まで、成分(C)中の充填剤の総量の平均粒径よりも少なくとも5の係数分小さい粒径を有する粒子からなり、成分(C)は少なくとも5重量%の程度まで10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる。さらに、成分(C)は、好ましくは、少なくとも5重量%、より好ましくは少なくとも10重量%、より具体的には10から50重量%の程度まで、成分(C)中の充填剤の総量の平均粒径よりも少なくとも5の係数分大きい粒径を有する粒子からなり、成分(C)は少なくとも5重量%の程度まで10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる。
>500μmの粒子の粒度分布は、好ましくはALPINE e200 LSエアジェット篩を用いて分析され、分析篩はDIN ISO 3310−1の要件を満たす。0.01から500μmの範囲の粒径分布の分析は、好ましくは、CILAS 1064粒子サイズアナライザーで行う。
特定の粒径を有する粒子の重量分率は、好ましくは、それぞれのメッシュサイズを有する篩を用いてふるい分けすることによって決定される。ふるい残留物は、その場合に使用されるメッシュサイズよりも大きい粒径を有する粒子のそれぞれの画分に対応する。
ここでの平均粒径は、粒度曲線と呼ばれるもの、即ち、篩メッシュサイズが異なる篩を通して充填剤をふるい分けすることによって決定される。各ふるい操作のために、篩残留物の重さを量ることにより、その場合に使用される篩メッシュサイズより大きな平均直径を有する粒子の含量が与えられる。メッシュサイズの異なる篩を用いることにより、確実に粒度分布を決定することができる。そのような方法は当業者になじみがあり、粒度曲線および平均粒径は、一般に問題の充填剤の供給者によって決定され、対応する製品データシートに記載されている。ここでの平均粒径は、常に、粒度曲線によって決定された粒度分布の算術平均を表す。
本発明のコーティング組成物は、好ましくは、それぞれの場合に構成成分(A)100重量部に基づいて、75から2000重量部、より好ましくは100から1000重量部、より具体的には200から700重量部の充填剤(C)を含有する。
使用される成分(A)、(B)、および(C)に加えて、本発明の組成物は、これまで架橋性組成物においても使用されてきており、成分(A)、(B)、および(C)とは異なる全てのさらなる物質、例えば、窒素含有有機ケイ素化合物(D)、触媒(E)、接着促進剤(F)、水捕捉剤(G)、添加剤(H)およびアジュバント(I)を含むことができる。
成分(D)は、好ましくは、次式の単位を含む有機ケイ素化合物を含む。
DhSi(OR7)gR6 fO(4−f−g−h)/2 (III)、
式中、
R6は、同一であっても異なっていてもよく、一価の場合により置換されていてもよいSiC結合した窒素を含まない有機基であり、
R7は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子または場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
Dは同一であっても異なっていてもよく、カルボニル基(C=O)に結合していない少なくとも1個の窒素原子を有する1価のSiC結合した基であり、
fは0、1、2または3、好ましくは1であり、
gは0、1、2または3、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または3であり、および
hは0、1、2、3または4、好ましくは1であり、
但し、f+g+hの合計は4以下であり、分子当たり少なくとも1つの基Dが存在する。
DhSi(OR7)gR6 fO(4−f−g−h)/2 (III)、
式中、
R6は、同一であっても異なっていてもよく、一価の場合により置換されていてもよいSiC結合した窒素を含まない有機基であり、
R7は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子または場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
Dは同一であっても異なっていてもよく、カルボニル基(C=O)に結合していない少なくとも1個の窒素原子を有する1価のSiC結合した基であり、
fは0、1、2または3、好ましくは1であり、
gは0、1、2または3、好ましくは1、2または3、より好ましくは1または3であり、および
hは0、1、2、3または4、好ましくは1であり、
但し、f+g+hの合計は4以下であり、分子当たり少なくとも1つの基Dが存在する。
本発明に従って場合により使用される有機ケイ素化合物(D)は、シラン、即ち、f+g+h=4である式(III)の化合物、またはシロキサン、即ち、f+g+h≦3である式(III)の単位を含む化合物のどちらかであってもよく、好ましくはシランである。
基R6の例は、Rについて記載した例である。
基R6は、好ましくは1から18個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたヒドロカルビル基、より好ましくは1から5個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、より具体的にはメチル基を含む。
場合により置換されたヒドロカルビル基R7の例は、基Rについて記載された例である。
基R7は、好ましくは水素原子および1から18個の炭素原子を有し、場合によりハロゲン原子で置換されたヒドロカルビル基、より好ましくは水素原子および1から10個の炭素原子を有するヒドロカルビル基、より具体的にはメチル基およびエチル基である。
基Dの例は、式H2N(CH2)3−、H2N(CH2)2NH(CH2)3−、H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3−、H3CNH(CH2)3−、C2H5NH(CH2)3−、C3H7NH(CH2)3−、C4H9NH(CH2)3−、C5H11NH(CH2)3−、C6H13NH(CH2)3−、C7H15NH(CH2)3−、H2N(CH2)4−、H2N−CH2−CH(CH3)−CH2−、H2N(CH2)5−、シクロ−C5H9NH(CH2)3−、シクロ−C6H11NH(CH2)3−、フェニル−NH(CH2)3−、(CH3)2N(CH2)3−、(C2H5)2N(CH2)3−、(C3H7)2N(CH2)3−、(C4H9)2N(CH2)3−、(C5H11)2N(CH2)3−、(C6H13)2N(CH2)3−、(C7H15)2N(CH2)3−、H2N(CH2)−、H2N(CH2)2NH(CH2)−、H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)−、H3CNH(CH2)−、C2H5NH(CH2)−、C3H7NH(CH2)−、C4H9NH(CH2)−、C5H11NH(CH2)−、C6H13NH(CH2)−、C7H15NH(CH2)−、シクロ−C5H9NH(CH2)−、シクロ−C6H11NH(CH2)−、フェニル−NH(CH2)−、(CH3)2N(CH2)−、(C2H5)2N(CH2)−、(C3H7)2N(CH2)−、(C4H9)2N(CH2)−、(C5H11)2N(CH2)−、(C6H13)2N(CH2)−、(C7H15)2N(CH2)−、(CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)3−、(C2H5O)3Si(CH2)3NH(CH2)3−、(CH3O)2(CH3)Si(CH2)3NH(CH2)3−、および(C2H5O)2(CH3)Si(CH2)3NH(CH2)3−および前述の1級アミノ基と1級アミノ基に対して反応性のエポキシド基または二重結合を含む化合物との反応生成物である。
基Dは、好ましくは、H2N(CH2)3−基、H2N(CH2)2NH(CH2)3−基またはシクロ−C6H11NH(CH2)3−基を含む。
本発明に従って場合により使用される式(III)のシランの例は、H2N(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OH)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OH)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)3、シクロ−C6H11NH(CH2)3−Si(OCH3)3、シクロ−C6H11NH(CH2)3−Si(OC2H5)3、シクロ−C6H11NH(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、シクロ−C6H11NH(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、シクロ−C6H11NH(CH2)3−Si(OH)3、シクロ−C6H11NH(CH2)3−Si(OH)2CH3、フェニル−NH(CH2)3−Si(OCH3)3、フェニル−NH(CH2)3−Si(OC2H5)3、フェニル−NH(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、フェニル−NH(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、フェニル−NH(CH2)3−Si(OH)3、フェニル−NH(CH2)3−Si(OH)2CH3、HN((CH2)3−Si(OCH3)3)2、HN((CH2)3−Si(OC2H5)3)2、HN((CH2)3−Si(OCH3)2CH3)2、HN((CH2)3−Si(OC2H5)2CH3)2、シクロ−C6H11NH(CH2)−Si(OCH3)3、シクロ−C6H11NH(CH2)−Si(OC2H5)3、シクロ−C6H11NH(CH2)−Si(OCH3)2CH3、シクロ−C6H11NH(CH2)−Si(OC2H5)2CH3、シクロ−C6H11NH(CH2)−Si(OH)3、シクロ−C6H11NH(CH2)−Si(OH)2CH3、フェニル−NH(CH2)−Si(OCH3)3、フェニル−NH(CH2)−Si(OC2H5)3、フェニル−NH(CH2)−Si(OCH3)2CH3、フェニル−NH(CH2)−Si(OC2H5)2CH3、フェニル−NH(CH2)−Si(OH)3、およびフェニル−NH(CH2)−Si(OH)2CH3、ならびにそれらの部分加水分解物であり、H2N(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、またはそれぞれの場合のそれらの部分加水分解物が特に好ましい。
本発明に従って場合により使用される有機ケイ素化合物(D)はまた、本発明の組成物中の硬化触媒または硬化助触媒の機能を持つことができる。
さらに、本発明に従って場合により使用される有機ケイ素化合物(D)は、接着促進剤および/または水捕捉剤として作用することができる。
本発明に従って場合により使用される有機ケイ素化合物(D)は、市販品であるか、および/または化学的に一般的な方法によって製造可能である。
本発明の組成物が成分(D)を含有する場合、含まれる量は、それぞれの場合に成分(A)100部に基づいて、好ましくは0.1から40重量部、より好ましくは0.2から30重量部、より具体的には0.5から15重量部である。本発明の組成物は、成分(D)を含むことが好ましい。
本発明の組成物中に場合により使用される触媒(E)は、シラン縮合によって硬化する組成物について現在までに知られている任意の所望の触媒であってよい。
金属含有硬化触媒(E)の例は、有機チタン化合物およびスズ化合物であり、例として、例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネートおよびチタンテトラアセチルアセトネート等のチタンエステル;ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクタノエート、ジブチルスズアセチルアセトネート、ジブチルスズオキシド、および対応するジオクチルスズ化合物が挙げられる。
金属を含まない硬化触媒(E)の例は、トリエチルアミン、トリブチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、N,N−ビス(N,N−ジメチル−2−アミノエチル)メチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルフェニルアミン、N−エチルモルホリニン等の塩基性化合物、または乳酸ナトリウムのようなカルボン酸の塩である。
同様に、触媒(E)として、リン酸およびその部分エステル化誘導体、トルエンスルホン酸、硫酸、硝酸等の酸性化合物、または酢酸および安息香酸等の有機カルボン酸を使用することが可能である。
本発明の組成物が触媒(E)を含む場合、含まれる量は、各々の場合に構成成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは0.01から20重量部、より好ましくは0.05から5重量部である。
本発明の一実施形態では、場合により使用される触媒(E)は、金属含有硬化触媒、好ましくはスズ含有触媒である。本発明のこの実施形態は、成分(A)が完全にまたは少なくとも部分的に、即ち、少なくとも90重量%、好ましくは少なくとも95重量%の程度までbが1以外である式(I)の化合物からなる場合、特に好ましい。
本発明の組成物では、成分(A)が完全にまたは少なくとも部分的に、即ち、少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも20重量%の程度までbが1であり、R1が水素原子の定義を有する式(I)の化合物からなる場合、金属含有触媒(E)なしで、特にスズ含有触媒なしで実施することが可能であり、好ましい。金属含有触媒を含まず、より具体的にはスズ含有触媒を含まない本発明のこの実施形態は、特に好ましい。
本発明の組成物に場合により使用される接着促進剤(F)は、シラン縮合によって硬化する系について現在までに記載された任意の所望の接着促進剤であり得る。
接着促進剤(F)の例は、エポキシシラン、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランまたは3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3−トリエトキシシリルプロピル)無水マレイン酸、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)尿素、N−(3−トリエトキシシリルプロピル)尿素、N−(トリメトキシシリルメチル)尿素、N−(メチルジメトキシシリルメチル)尿素、N−(3−トリエトキシシリルメチル)尿素、N−(3−メチルジエトキシシリルメチル)尿素、O−メチルカルバマトメチルメチルジメトキシシラン、O−メチルカルバマトメチル−トリメトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルメチルジエトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルメチルジメトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシメチル−メチルジエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、アクリロイルオキシメチル−メチルジメトキシシラン、アクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン、およびアクリロイルオキシメチルメチルジエトキシシラン、ならびにそれらの部分加水分解物である。
本発明の組成物が接着促進剤(F)を含む場合、含まれる量は、それぞれの場合に架橋性組成物100重量部に基づいて、好ましくは0.5から30重量部、より好ましくは1から10重量部である。
本発明の特に好ましい一実施形態では、本発明のコーティング組成物は、エポキシシラン、より具体的には3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランもしくは3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランまたはそれらの部分加水分解物だけでなく、好ましいものとして記載された化合物(D)、より具体的にはH2N(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3またはそれらの部分加水分解物もそれぞれの場合に好ましいものとして示された量で含む。
本発明のコーティング組成物が、それぞれの場合に好ましいものとして示された量で、エポキシシラン、より具体的には3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランもしくは3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランまたはそれらの部分加水分解物だけでなく、好ましいものとして記載され、ジアルコキシシリル基を有する化合物(D)、より具体的にはH2N(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3またはそれらの部分加水分解物も含む本発明の実施形態が特に好ましい。
本発明のコーティング組成物中に場合により使用される水捕捉剤(G)は、シラン縮合によって硬化する系について現在までに記載された任意の所望の水捕捉剤であり得る。
水捕捉剤(G)の例は、シラン、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、O−メチルカルバマトメチルメチルジメトキシシラン、O−メチルカルバマトメチルトリメトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルメチルジエトキシシラン、O−エチルカルバマトメチルトリエトキシシランおよび/またはそれらの部分縮合物、ならびにオルトエステル、例えば、1,1,1−トリメトキシエタン、1,1,1−トリエトキシエタン、トリメトキシメタンおよびトリエトキシメタンであり、ビニルトリメトキシシランが好ましい。
本発明のコーティング組成物が水捕捉剤(G)を含む場合、含まれる量は、それぞれの場合に架橋性組成物100重量部に基づいて、好ましくは0.5から30重量部、より好ましくは1から10重量部である。本発明のコーティング組成物は、好ましくは水捕捉剤(G)を含む。
本発明の組成物中に場合により使用される添加剤(H)は、シラン架橋系の現在までに知られている且つ典型的な任意の所望の添加剤であってもよい。
本発明に従って場合により使用される添加剤(H)は、これまで述べた成分とは異なる化合物であり、好ましくは酸化防止剤、UV安定剤、例えば、HALS化合物、殺菌剤、殺生物剤または缶内防腐剤、市販の脱泡剤および/または脱気剤、例えば、ドイツのミュンヘンのワッカー・ケミーAGからのSILFOAM(登録商標)SC120、124もしくは155、またはBYK(ドイツ、ヴェーゼル)の製品、市販の湿潤剤、例えば、BYK(ドイツ、ヴェーゼル)のもの、および顔料である。
本発明のコーティングが添加剤(H)を含む場合、含まれる量は、それぞれの場合に構成成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは0.01から30重量部、より好ましくは0.1から10重量部である。本発明のコーティング組成物は、好ましくは、添加剤(H)を含む。
本発明に従って場合により使用されるアジュバント(I)は、好ましくはテトラアルコキシシラン、例えば、テトラエトキシシラン、および/またはその部分縮合物、可塑剤、反応性希釈剤、難燃剤および有機溶媒である。
可塑剤(I)の例は、例えばフタル酸エステル、例としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソオクチルおよびフタル酸ジウンデシル;過水素化フタル酸エステル、例としてジイソノニル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレートおよびジオクチル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレート;アジピン酸エステル、例えば、アジピン酸ジオクチル;安息香酸エステル;グリコールエステル;飽和アルカンジオールのエステル、例えば、2,2,4−トリメチル−1,3-ペンタンジオールモノイソブチラートおよび2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチラート;リン酸エステル;スルホン酸エステル;ポリエステル;ポリエーテル、例として、好ましくは1000から10000g/モルのモル質量を有するポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコール;ポリスチレン;ポリブタジエン;ポリイソブチレン;パラフィン系炭化水素、ならびに高分子量分枝鎖炭化水素である。
本発明のコーティング組成物は、可塑剤(I)を含まないことが好ましい。
好ましい反応性希釈剤(I)は、6から40個の炭素原子を有するアルキル鎖を含み、化合物(A)に対して反応性の基を有する化合物である。例としては、イソオクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシランまたはヘキサデシルトリエトキシシランが挙げられる。
難燃剤(I)として、全ての典型的な難燃剤、特にハロゲン化化合物および誘導体、より具体的には成分(E)とは異なるリン酸の(部分)エステルを使用することが可能である。
有機溶媒(I)の例は、溶媒(BL)として既に上記で述べた化合物、好ましくはアルコール、より具体的にはエタノールである。
好ましい一実施形態では、本発明のコーティング組成物は、それぞれの場合に成分(A)100重量部に基づいて、0.1から30重量部、より好ましくは0.5から10重量部の溶媒、好ましくはアルコール、より好ましくはエタノールを含有する。
別の好ましい実施形態では、本発明のコーティング組成物は無溶媒である。
本発明のコーティング組成物が1つ以上の成分(I)を含む場合、それぞれの場合に含まれる量は、それぞれの場合に成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは0.1から200重量部、より好ましくは1から100重量部、より具体的には2から70重量部である。
本発明のコーティング組成物は、好ましくは、
(A) 100重量部の式(I)の化合物、
(B) 60から1000重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、
(C) 75から2000重量部の充填剤(C)であって、成分(C)は少なくとも5重量%の程度まで、10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる成分(C)、
(D) 0.1から40重量部の成分(D)、
場合により
(E)触媒、
場合により
(F)接着促進剤、
場合により
(G)水捕捉剤、
場合により
(H)添加剤、および
場合により
(I)アジュバント
を含む組成物である。
(A) 100重量部の式(I)の化合物、
(B) 60から1000重量部の式(II)の単位を含むシリコーン樹脂、
(C) 75から2000重量部の充填剤(C)であって、成分(C)は少なくとも5重量%の程度まで、10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる成分(C)、
(D) 0.1から40重量部の成分(D)、
場合により
(E)触媒、
場合により
(F)接着促進剤、
場合により
(G)水捕捉剤、
場合により
(H)添加剤、および
場合により
(I)アジュバント
を含む組成物である。
本発明のコーティング組成物は、より好ましくは、
(A) 100重量部の式(I)の化合物、
(B) 100から500重量部の式(II)の単位からなるシリコーン樹脂、
(C) 200から1000重量部の充填剤(C)であって、成分(C)は少なくとも5重量%の程度まで、10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる成分(C)、
(D) 0.5から15重量部の成分(D)、
場合により
(E)触媒、
場合により
(F)接着促進剤、
場合により
(G)水捕捉剤、
場合により
(H)添加剤、および
場合により
(I)アジュバント
を含む組成物である。
(A) 100重量部の式(I)の化合物、
(B) 100から500重量部の式(II)の単位からなるシリコーン樹脂、
(C) 200から1000重量部の充填剤(C)であって、成分(C)は少なくとも5重量%の程度まで、10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる成分(C)、
(D) 0.5から15重量部の成分(D)、
場合により
(E)触媒、
場合により
(F)接着促進剤、
場合により
(G)水捕捉剤、
場合により
(H)添加剤、および
場合により
(I)アジュバント
を含む組成物である。
本発明のコーティング組成物は、成分(A)から(I)以外の構成成分を含まないことが好ましい。
本発明で使用される成分は、各々、そのような成分の1種類であってもよいし、任意のそのような成分の少なくとも2種類の混合物であってもよい。
本発明のコーティング組成物は、セルフレベリングまたはこて塗り可能である。セルフレベリング組成物は、配合物全体に基づいて合計で好ましくは少なくとも24重量%に達する、成分(A)および(B)の比較的大きな割合を使用することによって、および十分に細かく分割された充填剤を使用することによって達成可能である。それらは、好ましくは、その後の任意の平滑化を用いる注ぎ出しによって、またはローリングもしくはスプレーによって塗布される。
他方、こて塗り可能なコーティングは、配合物全体に基づいて合計で好ましくは24重量%未満に達する、成分(A)および(B)のより少ない割合を含み、より粗い粒子状充填剤を含有する。それらは、好ましくは、トロウェリング(troweling)、ナイフコーティングまたはローリングによって塗布される。
本発明のコーティング組成物は、例えば、湿気硬化性組成物の製造において慣習的な種類の方法および混合技術によって、任意の所望の従来の方法によって製造することができる。種々の構成成分が互いに混合される順序は、任意に変えることができる。
本発明のさらなる主題は、任意の所望の順序で個々の成分を混合することによって本発明の組成物を製造する方法である。
この混合は、周囲雰囲気の圧力、換言すれば約900から1100hPaで室温で行うことができる。しかし、所望であれば、この混合は、より高い温度、例えば、30から130℃の範囲の温度で行うこともできる。さらに、揮発性化合物および/または空気を除去するために、例えば30から500hPaの絶対圧力のような減圧下で時々または連続的に混合を行うことが可能である。
本発明の方法は、連続的または不連続的に行うことができる。
本発明のコーティング組成物は、好ましくは、水の不在下で貯蔵可能であり、水の浸入時に室温で架橋することができる一成分組成物である。あるいは、本発明のコーティング組成物は、2成分架橋系の一部であってもよく、その場合には水等のOH含有化合物が第2の成分中に添加される。
空気の通常の含水量は、本発明のコーティング組成物を架橋するのに十分である。本発明のコーティング組成物の架橋は、好ましくは室温で達成される。所望であれば、例えば、−5から15℃もしくは30から80℃のような室温より高いもしくは低い温度で、および/または空気の通常の含水量を超える水分濃度で実施することもできる。
好ましくは、架橋は、100から1100hPaの圧力で、より詳細には周囲雰囲気の圧力下で、換言すれば約900から1100hPaで行われる。
本発明のさらなる主題は、本発明の組成物を架橋することによって製造された成形品である。本発明の成形品は、好ましくはコーティングである。
本発明のさらなる主題は、本発明のコーティング組成物が少なくとも1つの基材に塗布され、続いて架橋されるコーティングを製造する方法である。
基材は、好ましくは鉱物材料、より好ましくはコンクリート表面またはスクリード表面、より具体的にはコンクリート床またはスクリード床を含む。
本発明のコーティングは、好ましくは床コーティングである。より好ましくは、それらは、コンクリートまたはスクリードからなる基材に塗布される床コーティングである。
本発明の方法において、塗布は、例えば、注入、トロウェリングおよびはけ塗り等の、現在までに知られている任意の所望の技術によって行うことができる。
この場合の本発明のコーティング組成物は、基材、例えば、コンクリート、スクリードまたはキャストアスファルトに直接塗布することができる。基材は、好ましくは、本発明のコーティング組成物が塗布される前に洗浄される。そのような洗浄は、特に、弛緩した部分、地衣類、藻類または植物の成長、グリース、パラフィン、離型剤および他の汚染物質を除去するべきである。細孔、空洞または砂利ポケットは、好ましくは、コーティングが塗布される前に充填されるべきである。コーティングがコンクリートに直接塗布される場合、コンクリートの材令は少なくとも4週間であることが有利であることが多い。基本的には、表面がある程度の粗さおよびキーを有する場合、効果的な接着が有利であることは事実である。
しかし、特に、湿ったコンクリートへの接着を改善するために、プライマーをあらかじめ塗布することが有利であり得る。好適なプライマーは、特に、上記の化合物(B)のようなシリコーン樹脂、ならびにアルコキシシラン、例えば、上記の反応性希釈剤(I)、接着促進剤(F)または上記窒素含有有機ケイ素化合物(D)、より具体的には、アルキルシラン、例えば、イソオクチル−およびn−オクチル−トリアルコキシシランまたはヘキサデシルトリアルコキシシラン、ならびにアミノシラン、例えば、H2N(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OCH3)2CH3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3−Si(OC2H5)2CH3、ならびにそれぞれの場合のそれらの部分加水分解物を含む配合物である。
これらのプライマーは、前述の化合物を希釈していない形態または溶液もしくはエマルジョンの形態で含むことができる。
本発明のコーティング組成物は、硬化後に、乾燥および湿ったコンクリート、スクリードおよびキャストアスファルトに対して、好ましくは少なくとも1.5N/mm2に達する高い引張接着強度および良好な耐薬品性を有する。ここで引張接着強度は、引張試験機を使用して、全て規定された条件(測定領域、温度、引っ張り速度等)下で、問題の試験片のコーティングに付着させたダイ(いわゆる試験ダイ)をゆっくりと均一に引っ張りあげ(引っ張りは基板表面に対して垂直に実施される)、引き裂きが起こるまで(破断)続けることにより、DIN EN 13813に従って決定される。
本発明のコーティング組成物は、好ましくは少なくとも300μm、より好ましくは少なくとも600μmの層厚で塗布される。
本発明のコーティング組成物は、製造が容易であるという利点を有する。
本発明の架橋性コーティング組成物は、非常に高い貯蔵安定性および高い架橋速度のために注目に値するという利点を有する。
さらに、本発明の架橋性コーティング組成物は、作業が容易であるという利点を有する。
下記の実施例では、全ての粘度数値は23℃の温度を基準としている。別段の指示がない限り、以下の実施例は、周囲雰囲気の圧力、即ち、約1000hPaで、室温で、即ち、約23℃で、または反応物が追加の加熱または冷却なしで室温で組み合わされときに生じる温度で、約50%の相対湿度で行う。さらに、部およびパーセンテージに関する全ての数値は、特に他に特定しない限り、重量によって与えられる。
以下の実施例では、以下の物質を使用した。
GENIOSIL(登録商標)STP−E10:12000g/モルの平均モル質量(Mn)および式−O−C(=O)−NH−CH2−SiCH3(OCH3)2の末端基を有するシラン末端ポリプロピレングリコール(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)STP−E15:12000g/モルの平均モル質量(Mn)および式−O−C(=O)−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3の末端基を有するシラン末端ポリプロピレングリコール(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)LX 368:フェニル官能性T単位(60から65重量%)、メチル官能性T単位(18から22重量%)およびジメチル官能性D単位(2から4重量%)から構成され、12から16重量%のメトキシ基含量および800から1300g/モルの平均モル質量を有する、溶媒を含まない液体フェニルシリコーン樹脂(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)LX 678:フェニル官能性T単位からもっぱら構成され、10から30重量%のメトキシ基含量および1000から2000g/モルの平均モル質量を有する、溶媒を含まない液体フェニルシリコーン樹脂(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)GF 9:N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル−トリメトキシシラン(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)GF 80:3−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)GF 95:N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル−メチルジメトキシシラン(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)GF 96:3−アミノプロピル−トリメトキシシラン(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
GENIOSIL(登録商標)XL 926:N−シクロヘキシルアミノメチル−トリエトキシシラン(ミュンヘン(ドイツ)のワッカー・ケミーAGから市販);
SILFOAM(登録商標)SC 124脱気剤:4000mPas未満の動的粘度を有する、ポリジメチルシロキサンをベースとする無水低粘度液体消泡剤化合物(Brookfield Spindle 2;2.5rpm;25℃);
HDTMS:ヘキサデシルトリメトキシシラン;
EFA Fuller HP:本質的にSiO2およびAl2O3からなり、>10μmの粒子割合64重量%、>20μmの粒子割合47重量%、>30μmの粒子割合37重量%、>40μmの粒子割合31重量%、および1.20g/cm2の嵩密度を有するバインダー(ヘルテン(ドイツ)のBaumineralから市販);
ケイ砂F 36:粒度0.09から0.335mm、平均粒径0.16mm、>90μmの粒子割合99重量%、嵩密度1.40g/cm3、理論比表面積144cm2/gを有するケイ砂(フレッヒェン(ドイツ)のQuarzwerke GmbHから市販);
ケイ砂HR 81T:粒度0.063から0.71mm、平均粒径0.13mm、>63μmの粒子割合99重量%、嵩密度1.32g/cm3(炎による乾燥)、理論比表面積175cm2/gを有するケイ砂(メルク(オーストリア)のQuarzwerke Osterreich GmbHから市販);
粉砕石英W8(1から100μm):粒度0.001から0.16mm、平均粒径0.026mm、>10μmの粒子割合76重量%、>20μmの粒子割合59重量%、>30μmの粒子割合44重量%、>40μmの粒子割合40重量%、嵩密度0.9g/cm3を有する微粉砕石英(ドルステン(ドイツ)のEUROQUARZ GmbHから市販);
ケイ砂BCS 413:粒度0.063から0.355mm、平均粒径0.13mm、>63μmの粒子割合99重量%、嵩密度1.32g/cm3(炎による乾燥)、理論比表面積175cm2/gを有するケイ砂(メルク(オーストリア)のQuarzwerke Osterreich GmbHから市販)
タルクN(1から100μm):0.063mm未満の粒径(篩上での最大残留物3.5%)、嵩密度約0.6g/cm3の、比表面積少なくとも9500cm2/gである粉砕ケイ酸マグネシウム水和物
[実施例1から5:こて塗り可能な1成分コーティング組成物の製造]
全ての化合物を表1に特定された重量比に従って使用する。
全ての化合物を表1に特定された重量比に従って使用する。
乾燥充填剤は、実験用のスパチュラによって単純に攪拌することによる予め混合された乾燥物である。次いで、シリコーン樹脂とシラン末端ポリエーテルを、2500rpmで1分間Speedmixer(商標) DAC 150.1 FVZで別々に混合する。次に、表1に特定されたさらなる液体成分を添加し、Speedmixer(商標) DAC 150.1 FVZ内で2500rpmで15秒間再び混合する。乾燥充填剤混合物をこの混合物に添加し、Speedmixer(商標) DAC 150.1 FVZ内でさらなる撹拌手順により2500rpmで1分間混合する。
即時使用できる混合物を気密閉鎖が可能な容器に導入する。これらの容器では、それらは少なくとも6ヶ月間は大気中の湿気がない状態で保つことができる。使用の直前に、混合物を、混合物が再び均一になるまで、スパチュラまたは手動攪拌機のいずれかで再撹拌する。
即時使用できる系を、厚さ約3.7cmのコンクリート舗装板に、約3mmの層の厚さで、こてを使用して手で塗布する。次いで、板を標準条件(23℃/50%湿度)下で28日間貯蔵する。
さらなる実験では、コンクリート板を、そのコーティングの直前に7日間水中に貯蔵し、60分間絞らずに乾燥させる。これらの板もまた、コーティングされた後、標準条件(23℃/50%湿度)下で28日間貯蔵する。
引張接着試験をDIN EN 1348に従って行う。この目的のために、コーティングの表面をサンドペーパーで研磨する。次いで、急速接着剤(Delo製;Automix AD895;2成分エポキシ樹脂接着剤)を使用して、エッジ長さ5cmおよび厚さ1cmの正方形基部領域を有するスチールダイを接着させる。接着剤を硬化させた後、24時間後に、コーティングを、ダイエッジにおいて下にあるコンクリートまで切り込みを入れる。その後、ダイを、HerionからのタイプHP850の引張接着試験機を使用して引っ張りあげ、引っ張り力を0Nで開始し、引き裂きが生じるまで100N/秒の一定速度で増加させる。各引張接着力の測定を4回行い、その結果を平均する。これらの平均値(標準偏差を含む)は表2に見られる。
[実施例6から9:こて塗り可能な1成分床用コーティング組成物の製造]
全ての化合物を表3に報告された重量比で使用する。組成物を実施例1から5と同じ方法で製造する。
全ての化合物を表3に報告された重量比で使用する。組成物を実施例1から5と同じ方法で製造する。
これらの実施例の目的は、本発明のコーティングの接着特性に対して種々の架橋剤によって及ぼされる影響を説明することである。
コーティングの塗布および接着試験測定も、実施例1から5について記載したのと同様に行う。
この場合、コーティングを常に乾燥コンクリート板に塗布する。しかし、その後、コーティングされたコンクリート板を異なるように貯蔵する。第1の一連の実験では、板を実施例1から5と同様に、標準条件(23℃/50%湿度)下で28日間貯蔵する。第2の一連の実験では、板を標準条件下で7日間貯蔵し、その直後に、そのエッジで立った状態で水中で21日間貯蔵する。第3の一連の実験では、DIN EN 1348の8.5節に記載されているように15回の凍結融解サイクルを実施するとすぐに、板を標準条件下で7日間貯蔵し、その直後に、そのエッジで立った状態で水中で21日間貯蔵する。それぞれの貯蔵手順の直後に、接着試験測定を実施例1から5の場合に記載されているように実施する。結果は表4に見られる。
特に、ジアルコキシシリル基を有するアミノ官能性シランであるGENIOSIL(登録商標)GF95の使用により、特に良好な接着値が達成され得ることが明らかにされている。エポキシ官能性GENIOSIL(登録商標)GF80と組み合わせることにより、さらなる改善を達成することができる。
[実施例10:こて塗り可能な1成分床用コーティング組成物の製造]
全ての化合物を表5に報告される重量比で使用する。組成物を、実施例1から5と同じ方法で製造する。
全ての化合物を表5に報告される重量比で使用する。組成物を、実施例1から5と同じ方法で製造する。
これらの実施例の目的は、本発明のコーティングの接着特性に対して異なるプライマーによって及ぼされる影響を説明することである。
即時使用できる組成物は、厚さ約3.7cmのコンクリート舗装板に約3mmの層厚で、こてを用いて手で塗布し、その前に予めプライマーをブラシで塗布し、塗布されるプライマーの量は1m2当たり約100gである。次いで、それぞれのプライマーを塗布した直後にウェット・オン・ウェットでコーティングを塗布する。
プライマー1(P1):平均組成(MeSiO3/2)0.19(i−OctSiO3/2)0.05(MeSi(OMe)O2/2)0.30(i−OctSi(OMe)O2/2)0.08(MeSi(OMe)2O1/2)0.16(i−OctSi(OMe)2O1/2)0.07(Me2SiO2/2)0.15、平均分子量Mn550g/モル、多分散性2.8である液状シリコーン樹脂;
プライマー2(P2):ヘキサデシルトリメトキシシラン。
本発明の被覆コンクリート板の貯蔵条件および接着試験測定は、実施例6から9に記載したのと同様に行う。結果は表6に見られる。
[実施例11から14:セルフレベリング1成分床用コーティング組成物の製造]
全ての化合物を表7に報告される重量比に従って使用する。組成物を、実施例1から5と同様に製造する。
全ての化合物を表7に報告される重量比に従って使用する。組成物を、実施例1から5と同様に製造する。
実施例11から14に記載された組成物は全てセルフレベリングであり、それらが水平な基材への塗布後に滑らかな表面を形成することを意味する。この場合の塗布は、単純な注ぎ出しによって行われる。
Claims (10)
- (A) 100重量部の次式の化合物(A)
Y−[(CR1 2)b−SiRa(OR2)3−a]x (I)
[式中、
Yは、窒素、酸素、硫黄または炭素を介して結合したx価のポリマー基であり、
Rは、同一であっても異なっていてもよく、1価の、場合により置換されたSiC結合したヒドロカルビル基であり、
R1は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子であるか、または炭素原子に窒素、リン、酸素、硫黄またはカルボニル基を介して結合していてもよい1価の、場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
R2は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、または1価の、場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
xは1から10の整数であり、
aは、同一であっても異なっていてもよく、0、1または2であり、
bは、同一であっても異なっていてもよく、1から10の整数である]
(B) 10重量部を超える次式の単位を含むシリコーン樹脂
R3 c(R4O)dR5 eSiO(4−c−d−e)/2 (II)
[式中、
R3は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子、1価のSiC結合した、場合により置換された脂肪族ヒドロカルビル基、または式(II)の2つの単位を結ぶ2価の、場合により置換された脂肪族ヒドロカルビル基であり、
R4は、同一であっても異なっていてもよく、水素原子または1価の場合により置換されたヒドロカルビル基であり、
R5は、同一であっても異なっていてもよく、1価のSiC結合した、場合により置換された芳香族ヒドロカルビル基であり、
cは0、1、2または3であり、
dは0、1、2または3であり、
eは0、1または2であり、
但し、c+d+eの合計は3以下であり、式(II)の単位の少なくとも40%において、合計c+eは0または1である]および
(C) 50重量部を超える無機充填剤、成分(C)は、少なくとも5重量%の程度まで10μmから1cmの粒径を有する粒子からなる、
を含む、架橋性コーティング組成物。 - 式(I)の基Yはポリウレタン基またはポリオキシアルキレン基を含むことを特徴とする、請求項1に記載のコーティング。
- 最大で40重量%および少なくとも3重量%の濃度の化合物(A)を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の架橋性組成物。
- 成分(A)100重量部に基づいて、少なくとも60重量部の成分(B)を含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- 充填剤は、酸化アルミニウム含有および/または酸化ケイ素含有充填剤であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- 成分(C)は、少なくとも5重量%の程度まで10μmから1cmの粒径を有する粒子からなることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- 構成成分(A)100重量部に基づいて、75から1000重量部の充填剤(C)を含有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- 任意の所望の順序で個々の成分を混合することによる、請求項1から7のいずれか一項に記載の架橋性組成物の製造方法。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物または請求項8に従って製造された組成物を架橋することにより製造された成形品。
- 本発明のコーティング組成物を少なくとも1つの基材に塗布し、その後架橋させるコーティングの製造方法。
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