首页 / 专利库 / 胶粘剂,粘合剂和密封剂 / 固化促进剂 / 固化性有机聚硅氧烷组合物及防污复合涂膜

固化性有机聚烷组合物及防污复合涂膜

阅读:502发布:2024-02-29

专利汇可以提供固化性有机聚烷组合物及防污复合涂膜专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供可以获得能直接层叠于环 氧 树脂 类防蚀涂膜的表面上且具有比以往更好的防污性能的防污涂膜的 固化 性有机聚 硅 氧烷组合物。包含1分子中至少具有2个缩合 反应性 基团的有机聚硅氧烷(a1)、 二氧化硅 (a2)、可与所述有机聚硅氧烷(a1)的缩合反应性基团发生缩合反应的官能团的有机硅烷和/或其部分 水 解 产物(b1)、选自以规定的通式表示的 锡 化合物的至少1种锡化合物(ac)的,2液型或3液型的固化性有机聚硅氧烷组合物。,下面是固化性有机聚烷组合物及防污复合涂膜专利的具体信息内容。

1.3液型的固化性有机聚烷组合物,其特征在于,由
(A)包含1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的主剂成分、
(B)包含具有可与所述1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧 烷(a1)的缩合反应性基团发生缩合反应的官能团的有机硅烷和/或其部分 解产物(b1)的固化剂成分、
(C)包含选自以下述通式(I)~(V)表示的化合物的至少1种锡化合物 (ac)的固化促进剂成分形成;

式(I)中,R1表示数1~10的基,R2表示碳原子数1~4的烃基,p表示1~ 10的整数,q表示1~4的整数,r表示1~5的整数;


式(II)~(V)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R2表示碳原子数1~4的烃 基,式(V)中的n表示1以上的整数。
2.2液型的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,由
(A)包含1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的主剂成分、
(B)包含具有可与所述1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧 烷(a1)的缩合反应性基团发生缩合反应的官能团的有机硅烷和/或其部分 水解产物(b1)的固化剂成分、
掺入于主剂成分(A)或固化剂成分(B)中的选自以所述通式(I)~(V)表示 的锡化合物的至少1种锡化合物(ac)形成。
3.如权利要求1或2所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 选自以所述通式(I)~(V)表示的锡化合物的至少1种锡化合物(ac)为含 硅氧烷键的锡化合物。
4.3液型的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,由
(A)包含1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的主剂成分、
(B)包含具有可与所述1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧 烷(a1)的缩合反应性基团发生缩合反应的官能团的有机硅烷和/或其部分 水解产物(b1)的固化剂成分、
(C)包含选自以下述通式(VI)~(VIII)表示的锡化合物的至少1种锡化合物 (ac)的固化促进剂成分形成,
用于直接涂布于环氧树脂类防蚀涂膜;

式(VI)中,R1表示碳数1~10的烃基,

式(VII)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R3表示碳原子数1~9的烃基,

式(VIII)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R4表示碳原子数1~3的烃基。
5.2液型的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,由
(A)包含1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的主剂成分、
(B)包含具有可与所述1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧 烷(a1)的缩合反应性基团发生缩合反应的官能团的有机硅烷和/或其部分 水解产物(b1)的固化剂成分、
掺入于主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中的包含选自以所述通式(VI)~ (VIII)表示的锡化合物的至少1种锡化合物(ac)的固化促进剂成分形成, 用于直接涂布于环氧树脂类防蚀涂膜。
6.如权利要求4或5所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 选自以所述通式(VI)~(VIII)表示的锡化合物的至少1种锡化合物(ac)为选 自乙酰乙酸二丁锡、二乙酸二丁锡、二戊酸二丁锡、二辛酸二丁锡、二新 癸酸二丁锡、二新癸酸二辛锡、二(乙基来酸)二丁锡和二(乙基马来酸) 二辛锡的至少1种锡化合物。
7.如权利要求1~6中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其 特征在于,锡化合物(ac)中所含的锡的量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的总量为0.001~2.0重量%。
8.如权利要求1~7中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其 特征在于,锡化合物(ac)中所含的锡的量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的总量为0.01~1.0重量%。
9.如权利要求1~8中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其 特征在于,锡化合物(ac)中所含的锡的量相对于有机聚硅氧烷(a1)、二氧 化硅(a2)以及有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)的总量为0.001~1.0重 量%。
10.如权利要求1~9中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,锡化合物(ac)中所含的锡的量相对于有机聚硅氧烷(a1)、二 氧化硅(a2)以及有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)的总量为0.01~0.5重 量%。
11.如权利要求1~10中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)中的有机聚硅氧烷(a1)为1分子中至少具有2个分 别独立地选自羟基、肟基、基、乙酰氧基和烷氧基的官能团的有机聚硅 氧烷。
12.如权利要求11所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 主剂成分(A)中的有机聚硅氧烷(a1)为在分子的两末端具有分别独立地选 自羟基、肟基、氨基、乙酰氧基和烷氧基的官能团的有机聚硅氧烷。
13.如权利要求1~12中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,固化剂成分(B)中的有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)为具 有分别独立地选自羟基、肟基、乙酰氧基或烷氧基的有机硅烷和/或其部分 水解产物。
14.如权利要求1~13中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,固化剂成分(B)中的有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)为硅 酸烷基酯和/或其部分水解产物。
15.如权利要求1~14中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)中的有机聚硅氧烷(a1)为在分子的两末端具有羟 基的有机聚硅氧烷,主剂成分(B)中的有机硅烷和/或其部分水解产物(b1) 为硅酸烷基酯和/或其部分水解产物。
16.如权利要求1~15中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)中的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)为通过将 有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)预先进行加热处理而形成的热处理物 (a22)。
17.如权利要求1~15中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)中的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)为通过将 有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)预先进行加热处理而形成的热处理物 (a22)以及未进行加热处理的有机聚硅氧烷(a1)的混合物。
18.如权利要求1~17中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)还包含着色颜料(a3)。
19.如权利要求18所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 着色颜料(a3)为选自白、氧化黑、炭黑、氧化铁红和钴蓝的至少1种着 色颜料。
20.如权利要求18所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 着色颜料(a3)的掺入量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的总量为 0.01~30重量%。
21.如权利要求18所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 着色颜料(a3)的掺入量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的总量为 0.1~20重量%。
22.如权利要求1~21中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)还包含溶剂(a4)。
23.如权利要求1~22中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)的掺入量相对于有机聚硅 氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的总量为1~20重量%。
24.如权利要求1~23中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)的掺入量相对于有机聚硅 氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的总量为3~10重量%。
25.如权利要求1~24中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中还掺入有液状有机聚硅氧 烷(d1)。
26.如权利要求25所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 液状有机聚硅氧烷(d1)的通过GPC测得的数均分子量(Mn)为400~10000。
27.如权利要求25所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 液状有机聚硅氧烷(d1)为非反应性液状有机聚硅氧烷(d11)。
28.如权利要求27所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 非反应性液状有机聚硅氧烷(d11)为以下述式(3a)和/或(3b)表示的非反应 性液状有机聚硅氧烷;

上述通式(3a)中,R13可以相同或不同,分别表示碳数1~10的烷基、芳基、 芳烷基或氟代烷基,n表示0~500的整数;
R14 xSi(R15-Z)yO(4-x-y)/2  ……(3b)
上述组成式(3b)中,R14分别表示氢原子或碳数1~10的烷基、芳基或芳烷基, R15表示可以介有醚键、酯键或-NH-的碳数2~10的2价脂肪族烃基,Z表示作 为氨基、羧基、环氧基或者末端可以被碳数1~6的烷基或酰基封闭的聚乙 二醇或聚丙二醇基的1价极性基团,x、y满足0.01≦x<3.99、0.02≦y<4及 0.02≦x+y<4。
29.如权利要求25所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 液状有机聚硅氧烷(d1)为反应性液状有机聚硅氧烷(d12)。
30.如权利要求29所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 反应性液状有机聚硅氧烷(d12)为至少具有1个以下述式(3c)表示的基团的 硅油;
≡SiR4OSiR5 bY(3-b)    ……(3c)
上述式(3c)中,R4表示无取代或取代的2价烃基或含醚键的2价烃基,R5表示 无取代或取代的1价烃基,Y表示缩合反应性官能团,b为0、1或2。
31.如权利要求29所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 反应性液状有机聚硅氧烷(d12)的缩合反应性官能团为选自羟基、肟基、氨 基、乙酰氧基和烷氧基的至少1种缩合反应性官能团。
32.如权利要求25~31中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,液状有机聚硅氧烷(d1)掺入于主剂成分(A)中。
33.如权利要求25~31中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,液状有机聚硅氧烷(d1)掺入于固化剂成分(B)中。
34.如权利要求32所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 液状有机聚硅氧烷(d1)的掺入量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2) 的总量为0.01~15重量%。
35.如权利要求32所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 液状有机聚硅氧烷(d1)的掺入量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2) 的总量为1~10重量%。
36.如权利要求33所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 液状有机聚硅氧烷(d1)的掺入量相对于有机硅烷和/或其部分水解产物(b1) 为0.01~500重量%。
37.如权利要求33所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 液状有机聚硅氧烷(d1)的掺入量相对于有机硅烷和/或其部分水解产物(b1) 为50~350重量%。
38.如权利要求1~37中的任一项所述的固化性有机聚硅氧烷组合物, 其特征在于,主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中还掺入有硅烷偶联剂
39.如权利要求38所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 硅烷偶联剂的掺入量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的总量为 0.01~1重量%。
40.如权利要求38所述的固化性有机聚硅氧烷组合物,其特征在于, 硅烷偶联剂的掺入量相对于有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)为0.01~ 50重量%。
41.防污涂料组合物,其特征在于,包含权利要求1~40中的任一项所 述的固化性有机聚硅氧烷组合物。
42.防污涂膜,其特征在于,通过使权利要求41所述的防污涂料组合 物固化而形成。
43.防污复合涂膜,其特征在于,由
[I]由包含环氧树脂(e1)和环氧树脂用胺类固化剂(e2)的防蚀涂料组合物 形成的环氧树脂类防蚀涂膜、
[II]在其表面上直接接触地层叠形成的权利要求42所述的防污涂膜形成。
44.防污复合涂膜,其特征在于,由
[I]由包含环氧树脂(e1)、环氧树脂用胺类固化剂(e2)和填充颜料(e3)的 防蚀涂料组合物形成的环氧树脂类防蚀涂膜、
[II]在其表面上直接接触地层叠形成的权利要求42所述的防污涂膜形成。
45.防污复合涂膜,其特征在于,由
[I]由包含环氧树脂(e1)、环氧树脂用胺类固化剂(e2)、填充颜料(e3)和 防流挂剂(e4)的防蚀涂料组合物形成的环氧树脂类防蚀涂膜、
[II]在其表面上直接接触地层叠形成的权利要求42所述的防污涂膜形成。
46.如权利要求43~45中的任一项所述的防污复合涂膜,其特征在于, 构成环氧树脂类防蚀涂膜[I]的环氧树脂(e1)为双酚型环氧树脂,环氧树 脂用胺类固化剂(e2)为聚酰胺型胺类。
47.如权利要求44或45所述的防污复合涂膜,其特征在于,构成环氧 树脂类防蚀涂膜[I]的填充颜料(e3)为选自滑石、硫酸钡、母、氧化钛 和炭黑的至少1种填充颜料。
48.如权利要求45所述的防污复合涂膜,其特征在于,构成环氧树脂 类防蚀涂膜[I]的防流挂剂(e4)为聚酰胺蜡。
49.基材,其特征在于,被权利要求42所述的防污涂膜或权利要求43~ 48中的任一项所述的防污复合涂膜被覆。
50.水中结构物,其特征在于,被权利要求42所述的防污涂膜或权利 要求43~48中的任一项所述的防污复合涂膜被覆。
51.船舶,其特征在于,被权利要求42所述的防污涂膜或权利要求43~ 48中的任一项所述的防污复合涂膜被覆。
52.基材的防污方法,其特征在于,将基材表面以权利要求42所述的 防污涂膜或权利要求43~48中的任一项所述的防污复合涂膜被覆。

说明书全文

技术领域

发明涉及可形成与环树脂类防蚀涂膜的粘接性得到改善,且具有 良好的防污性能的防污涂膜的固化性有机聚氧烷组合物。此外,本发明 涉及包含这样的固化性有机聚硅氧烷组合物的防污涂料组合物、通过使该 防污涂料组合物固化而形成的防污涂膜以及由该防污涂膜和环氧树脂类防 蚀涂膜形成的防污复合涂膜。

背景技术

由固化性有机聚硅氧烷类涂料组合物形成的涂膜被用作用于防止生物对水中结构物的附着的防污涂膜,作为可替代以往的含有有机金属等 有害物质的防污涂膜的制品,是有用的。该固化有机聚硅氧烷类防污涂膜 可以在制等的基材表面层叠于为了防蚀而形成的环氧树脂类防蚀涂膜的 上层,良好地用作固化有机聚硅氧烷类防污复合涂膜。
目前,固化有机聚硅氧烷类防污复合涂膜中,在固化有机聚硅氧烷类 防污涂膜层(罩面层,Finish Coat)和环氧防蚀涂膜层(底涂层,Under Coat) 间介以1层或2层的有机聚硅氧烷中间涂膜层(粘结层,Tie Coat),使上述 防污复合涂膜整体为3层或4层的涂膜结构,从而保持涂膜层间的粘接。 但是,这样的多层涂膜结构的防污复合涂膜存在因无法获得长期的防污性 且涂装工期也长,因而成本升高的问题。
作为目前的固化性有机聚硅氧烷类涂料组合物,已知以下的文献中所 记载的发明等。
日本专利特表2002-500239号公报(专利文献1)中揭示了,例如由包含 α,ω-羟基官能性硅氧烷、二氧化硅、硅油等的基料,包含原硅酸四乙酯、 硅油等的固化剂,包含二月桂酸二丁等的催化剂溶液构成的3分装(パツ ク)配合的防污涂料组合物。
日本专利特表平5-505845号公报(专利文献2)中揭示了,例如包含α, ω-二羟基聚二有机基硅氧烷、烷氧基硅烷固化剂、羧酸的金属和有机金属 盐(例如辛酸亚锡、二月桂酸二丁锡、乙酸二丁锡)等固化用催化剂等的室 温固化性聚二有机基硅氧烷。
日本专利特表平5-507955号公报(专利文献3)中揭示了,例如包含α, ω-二羟基聚二有机基硅氧烷、作为交联剂的酰亚胺氧基硅烷、作为催化 剂的羧酸的金属和有机金属盐(例如辛酸亚锡、二月桂酸二丁锡、二乙酸二 丁锡)、经热处理的二氧化硅、非反应性硅油等的有机基聚硅氧烷。
日本专利特表平7-506599号公报(专利文献4)中揭示了,例如包含重复 单元的至少主要比例为非硅氧烷单元的聚合物、固化性聚二有机基硅氧烷、 能以单一包装或2液型方式使用的原硅酸四乙酯等固化剂、锡等金属的羧酸 盐(例如二月桂酸二丁锡、二辛酸二丁锡、辛酸锡、乙酰乙酸二丁锡)等缩 合固化反应用的催化剂、硅油等的防污涂膜生成用的组合物。此外,记载 了包含这样的组合物的防污涂料组合物可以在由环氧涂料等形成的公知的 耐蚀性被覆上以良好的粘接性涂布的内容。
但是,使用这些专利文献中所记载的固化性有机聚硅氧烷类涂料组合 物、即目前的包含锡的羧酸盐的涂料组合物的情况下,固化有机聚硅氧烷 类防污涂膜不会附着于作为基底的环氧涂膜,因此为了形成复合涂膜,需 要至少1层有机聚硅氧烷中间涂膜层(粘结层)。
发明的揭示
本发明的目的在于解决所述现有技术存在的问题,提供可以获得即使 直接层叠于环氧树脂类防蚀涂膜的表面上层间粘接性也极好且兼具良好的 防污性能的防污涂膜的固化性有机聚硅氧烷组合物,以及由所述固化性有 机聚硅氧烷组合物得到的防污涂膜和环氧树脂类防蚀涂膜形成的防污复合 涂膜。
发明人为了解决如上所述的问题而认真研究后发现,通过在固化性 有机聚硅氧烷类防污涂料组合物中掺入特定的锡催化剂,较好是以规定的 比例掺入,可形成与环氧防蚀涂膜的粘接性提高且防污性能和涂膜强度性 能良好的固化有机聚硅氧烷类防污涂膜,从而完成了本发明。
作为3液型的固化性有机聚硅氧烷组合物提供本发明的第1种固化性有 机聚硅氧烷组合物,所述组合物由(A)包含1分子中至少具有2个缩合反应性 基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的主剂成分、(B)包含具有可与所 述1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)的缩合反应性 基团发生缩合反应的官能团的有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)的固化 剂成分、(C)包含选自以下述通式(I)~(V)表示的锡化合物的至少1种锡 化合物(ac)的固化促进剂成分形成;

式(I)中,R1表示数1~10的基,R2表示碳原子数1~4的烃基,p表示1~ 10的整数,q表示1~4的整数,r表示1~5的整数;


式(II)~(V)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R2表示碳原子数1~4的烃 基,式(V)中的n表示1以上的整数。
此外,也作为2液型的固化性有机聚硅氧烷组合物提供本发明的第2种 固化性有机聚硅氧烷组合物,所述组合物由(A)所述包含有机聚硅氧烷(a1) 和二氧化硅(a2)的主剂成分、(B)所述包含有机硅烷和/或其部分水解产物 (b1)的固化剂成分、掺入于主剂成分(A)或固化剂成分(B)中的选自以上述 通式(I)~(V)表示的锡化合物的至少1种锡化合物(ac)形成。
作为选自以上述通式(I)~(V)表示的锡化合物的至少1种锡化合物, 较好是含硅氧烷键的锡化合物。
作为3液型的固化性有机聚硅氧烷组合物提供本发明的第3种固化性有 机聚硅氧烷组合物,其特征在于,由(A)所述包含有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的主剂成分、(B)所述包含有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)的 固化剂成分、(C)包含选自以下述通式(VI)~(VIII)表示的锡化合物的至少1 种锡化合物(ac)的固化促进剂成分形成,用于直接涂布于环氧树脂类防蚀 涂膜;

式(VI)中,R1表示碳数1~10的烃基,

式(VII)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R3表示碳原子数1~9的烃基,

式(VIII)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R4表示碳原子数1~3的烃基。
也作为2液型的固化性有机聚硅氧烷组合物提供本发明的第4种固化性 有机聚硅氧烷组合物,其特征在于,由(A)所述包含有机聚硅氧烷(a1)和二 氧化硅(a2)的主剂成分、(B)所述包含有机硅烷和/或其部分水解产物(b1) 的固化剂成分、掺入于主剂成分(A)或固化剂成分(B)中的选自以上述通式 (VI)~(VIII)表示的锡化合物的至少1种锡化合物(ac)形成,用于直接涂布于 环氧树脂类防蚀涂膜。
此外,作为选自以上述通式(VI)~(VIII)表示的锡化合物的至少1种锡化 合物,较好是选自乙酰乙酸二丁锡、二乙酸二丁锡、二戊酸二丁锡、二辛 酸二丁锡、二新癸酸二丁锡、二新癸酸二辛锡、二(乙基来酸)二丁锡和 二(乙基马来酸)二辛锡的至少1种锡化合物
对于上述的第1~第4种固化性有机聚硅氧烷组合物,锡化合物(ac)中 所含的锡相对于1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1) 和二氧化硅(a2)的总量的比例较好是0.001~2.0重量%,更好是0.01~1.0 重量%,且相对于成分(a1)、(a2)和(b1)的总量的比例较好是0.001~1.0 重量%,更好是0.01~0.5重量%。
主剂成分(A)中的所述有机聚硅氧烷(a1)较好是1分子中至少具有2个, 更好是在分子的两末端具有分别独立地选自羟基、肟基、基、乙酰氧基 和烷氧基的官能团有机聚硅氧烷。
固化剂成分(B)中的所述有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)较好是具 有羟基、肟基、乙酰氧基或烷氧基的有机硅烷和/或其部分水解产物,更好 是硅酸烷基酯或其部分水解产物。
主剂成分(A)较好是包含通过将1分子中至少具有2个缩合反应性基团 的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)预先进行加热处理而形成的热处理物 (a22),或者这样的热处理物(a22)和1分子中至少具有2个缩合反应性基团 的有机聚硅氧烷(a12)。
主剂成分(A)可以还包含白、氧化黑、炭黑、氧化铁红和钴蓝等着 色颜料(a3)。这些着色颜料(a3)的掺入量相对于1分子中至少具有2个缩合 反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的总量较好是0.01~30重 量%,更好是0.1~20重量%。
主剂成分(A)可以还包含溶剂(a4)。
固化剂成分(B)中的所述有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)的掺入量 相对于1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化 硅(a2)的总量较好是1~20重量%,更好是3~10重量%。
主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中可以还掺入有液状有机聚硅氧烷 (d1)。该液状有机聚硅氧烷(d1)的通过GPC测得的数均分子量(Mn)较好是 400~10000。
所述液状有机聚硅氧烷(d1)可以是例如以下述通式(3a)和/或(3b)表 示的非反应性液状有机聚硅氧烷(d11),也可以是例如以下述通式(3c)表示 的反应性液状有机聚硅氧烷(d12)。反应性液状有机聚硅氧烷(d12)的缩合 反应性官能团较好是选自羟基、肟基、氨基、乙酰氧基和烷氧基的至少1种 缩合反应性官能团。

上述通式(3a)中,R13可以相同或不同,分别表示碳数1~10的烷基、芳基、 芳烷基或氟代烷基,n表示0~500的整数。
R14 xSi(R15-Z)yO(4-x-y)/2  ……(3b)
上述组成式(3b)中,R14分别表示氢原子或碳数1~10的烷基、芳基或芳烷基, R15表示可以介有醚键、酯键或-NH-的碳数2~10的2价脂肪族烃基,Z表示作 为氨基、羧基、环氧基或者末端可以被碳数1~6的烷基或酰基封闭的聚乙 二醇或聚丙二醇基的1价极性基团。此外,x、y满足0.01≦x<3.99、0.02≦ y<4及0.02≦x+y<4。
≡SiR4OSiR5 bY(3-b)  ……(3c)
上述式(3c)中,R4表示无取代或取代的2价烃基或含醚键的2价烃基,R5表示 无取代或取代的1价烃基,Y表示缩合反应性官能团,b为0、1或2。
掺入主剂成分(A)中使用时,液状有机聚硅氧烷(d1)的比例相对于1分 子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)的 总量较好是0.01~15重量%,更好是1~10重量%。此外,掺入固化剂成分 (B)中使用时,相对于有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)较好是0.01~500 重量%,更好是50~350重量%。作为这样的液状有机聚硅氧烷(d1),较好 是硅油。
主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中可以还掺入有硅烷偶联剂。掺入主 剂成分(A)中使用时,硅烷偶联剂的掺入量相对于有机聚硅氧烷(a1)和二氧 化硅(a2)的总量较好是0.01~1重量%;另一方面,掺入固化剂成分(B)中 使用时,相对于有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)较好是0.01~50重量 %。
通过使包含如上所述的固化性有机聚硅氧烷组合物的防污涂料组合物 [ii]固化,可以形成本发明的防污涂膜[II]。
该防污涂膜[II]与环氧树脂类防蚀涂膜,特别是由包含环氧树脂(e1) 和环氧树脂用胺类固化剂(e2)且可以还包含填充颜料(e3)和防流挂剂(e4) 的防蚀涂料组合物[i]形成的环氧树脂类防蚀涂膜[I]的粘接性良好,可 以在该环氧树脂类防蚀涂膜[I]的表面上直接接触地层叠形成,用作防污 复合涂膜。
作为上述环氧树脂类防蚀涂料组合物[i]中所含成分的优选的具体例 子,环氧树脂(e1)可例举双酚型环氧树脂,环氧树脂用胺类固化剂(e2)可 例举聚酰胺型胺类,填充颜料(e3)可例举滑石、硫酸钡、母、氧化钛和 炭黑,防流挂剂(e4)可例举聚酰胺蜡。
如上所述的本发明的防污涂膜和防污复合涂膜能够以被覆水中结构物 和船舶等基材的状态涂装,可以发挥良好的防污性能。
如果采用本发明,则可以在不介以以往的中间涂膜层的情况下,在环 氧防蚀涂膜层上直接接触地层叠与该防蚀涂膜层的层间粘接性良好的固化 性有机聚硅氧烷类防污涂膜层,带来涂装工期缩短和成本降低等效果。
实施发明的最佳方式
以下,对本发明中的固化性有机聚硅氧烷组合物、包含该组合物的固 化性有机聚硅氧烷类防污涂料组合物[ii](也简称“防污涂料组合物 [ii]”)、由该防污涂料组合物[ii]形成的固化性有机聚硅氧烷类防污涂膜 (也简称“防污涂膜[II]”)、环氧树脂类防蚀涂料组合物[i](也简称“防 蚀涂料组合物[i]”)、环氧树脂类防蚀涂膜[I](也简称“防蚀涂膜[I]”) 以及由该防蚀涂膜[I]和上述防污涂膜[II]形成的固化有机聚硅氧烷类防 污复合涂膜(也简称“防污复合涂膜”)等进行具体说明。
固化性有机聚硅氧烷组合物
本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物至少包含
(a1)1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷、
(a2)二氧化硅、
(b1)具有可与所述有机聚硅氧烷(a1)的缩合反应性基团发生缩合反应的官 能团的有机硅烷和/或其部分水解产物、以及
(ac)选自以前述通式(I)~(V)表示的锡化合物的至少1种锡化合物或选 自以前述通式(VI)~(VIII)表示的锡化合物的至少1种锡化合物。
还有,本发明中,“(a1)1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有机 聚硅氧烷”也简称为“有机聚硅氧烷(a1)”或“成分(a1)”,“(b1)具有 可与所述有机聚硅氧烷(a1)的缩合反应性基团发生缩合反应的官能团的有 机硅烷和/或其部分水解产物”也简称为“有机硅烷(b1)”或“成分(b1)”。
此外,锡化合物(ac)中,上述“选自以前述通式(I)~(V)表示的锡 化合物的至少1种锡化合物”也称为“锡化合物(ac1)”,“选自以前述通 式(VI)~(VIII)表示的锡化合物的至少1种锡化合物”也称为“锡化合物(ac 2)”。
本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物通常作为如下所述的3液型或2液 型的组合物提供。这些3液或2液分别独立地以放入罐等容器中的状态贮藏 保管,涂装时混合、搅拌后使用。
上述3液型的形态的固化性有机聚硅氧烷组合物中,下述的主剂成分 (A)、固化剂成分(B)和固化促进剂成分(C)被分别独立地包装,使用时将它 们混合后使用。
该情况下,主剂成分(A)包含1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有 机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)。固化剂成分(B)包含有机硅烷和/或其部 分水解产物(b1)。固化促进剂成分(C)包含锡化合物(ac)。
另一方面,上述2液型的形态的固化性有机聚硅氧烷组合物中,下述的 主剂成分(A)和固化剂成分(B)被分别独立地包装,使用时将它们混合后使 用。
该情况下,主剂成分(A)包含1分子中至少具有2个缩合反应性基团的有 机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)。固化剂成分(B)包含有机硅烷和/或其部 分水解产物(b1)。此外,包含锡化合物(ac)掺入于主剂成分(A)或固化剂成 分(B)中使用。
另外,上述2液型和3液型的情况下,都可能在主剂成分(A)中掺入着色 颜料(a3)或溶剂(a4),或者在主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中掺入液状 有机聚硅氧烷(d1)或硅烷偶联剂。
以下,对这些有机聚硅氧烷(a1)、二氧化硅(a2)、有机硅烷(b1)、锡 化合物(ac)、着色颜料(a3)、溶剂(a4)、液状有机聚硅氧烷(d1)、硅烷偶 联剂等各种成分依次进行说明。
有机聚硅氧烷(a1)
本发明中所用的有机聚硅氧烷(a1)为1分子中至少具有2个缩合反应性 基团的具有以下述通式(1)表示的结构的聚合物。

上述通式(1)中,R11相同或不同,表示缩合反应性基团或碳原子数1~ 12的1价烃基。其中,必须R11中的至少2个是缩合反应性基团。n表示250~ 2500,较好是350~1500的整数。
此外,以上述通式(1)表示的有机聚硅氧烷(a1)的数均分子量通常为2 0000~170000,较好是25000~100000,25℃的粘度通常为500~1000000mP a·s,较好是1000~100000mPa·s。
作为上述“缩合反应性基团”,可以例举羟基或者烷氧基、乙酰氧基、 链烯氧基、亚氨氧基、氨基、酰氨基、氨氧基、肟基等水解性基团等,从 反应性等的度来看,其中较好是羟基、肟基、氨基、乙酰氧基或烷氧基。
作为上述氨基,理想的是总碳原子数1~10的氨基,可以例举例如N- 甲基氨基、N-乙基氨基、N-丙基氨基、N-丁基氨基、N,N-二甲基氨基、N,N- 二乙基氨基、环己基氨基等。
作为上述乙酰氧基,理想的是碳原子数1~10的脂肪族或碳原子数6~ 12的芳族的乙酰氧基,可以例举例如乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、苯 甲酰氧基等。
作为上述烷氧基,理想的是总碳原子数为1~10的烷氧基,可以在碳原 子间于1处以上介有氧原子(醚键),可以例举例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、 丁氧基、甲氧基乙氧基、乙氧基乙氧基等。
作为本发明中的有机聚硅氧烷(a1),从反应性等的角度来看,较好是 在分子的两末端具有分别独立地选自羟基、肟基、氨基、乙酰氧基和烷氧 基的官能团的有机聚硅氧烷,特别好是在分子的两末端具有羟基的有机聚 硅氧烷(α,ω-二羟基官能性硅氧烷)。
另一方面,作为通式(1)中的碳原子数1~12的1价烃基,可以例举例如 烷基、链烯基、芳基、环烷基、芳烷基等。这些1价烃基可以是取代或无取 代中的任一种。
作为上述烷基,可以是直链状、分支状或脂环状中的任一种,可以例 举例如甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基丁基、辛基等。作为上述链烯基, 可以例举例如乙烯基、己烯基、烯丙基等。作为上述芳基,可以例举例如 苯基、甲苯基、二甲苯基、基、联苯基等。作为上述环烷基,可以例举 例如环己基、环戊基等。作为芳烷基,可以例举例如苄基、2-苯基乙基等。 其中,较好是无取代的甲基和苯基。
为了发挥良好的防污性,这样的有机聚硅氧烷(a1)的掺入量在包含溶 剂等的防污涂料组合物[ii]中通常为20~90重量%,较好是30~80重量%, 而相对于100重量%防污涂料组合物[ii]的固体成分通常为25~95重量%, 较好是35~85重量%。
还有,作为本发明中的有机聚硅氧烷(a1)可以使用市售的制品,可以 例举例如具有羟基的“YF3057”(GE东芝有机硅株式会社(GE東芝シリコ— ン)制)、具有肟基的“KE45”(信越化学工业株式会社(信越化学工業)制)、 具有烷氧基的“KE489”(信越化学工业株式会社(信越化学工業)制)等。
二氧化硅(a2)
作为本发明中所用的二氧化硅(a2),可以使用湿法二氧化硅(水合二氧 化硅)、干法二氧化硅(热解法二氧化硅、无水二氧化硅)等亲水性二氧化硅 (表面未处理二氧化硅)以及疏水性湿法二氧化硅、疏水性热解法二氧化硅 等经表面处理的疏水性二氧化硅。它们可以单独使用,也可以组合使用。
上述湿法二氧化硅没有特别限定,可以使用例吸附水分含量4~8% 左右、体积密度200~300g/L、一次粒径10~30μm、比表面积(BET表面 积)10m2/g以上的二氧化硅。
上述干法二氧化硅没有特别限定,可以使用例如水分含量在1.5%以 下、体积密度50~100g/L、一次粒径8~20μm、比表面积10m2/g以上的二氧 化硅。
上述疏水性热解法二氧化硅是将干法二氧化硅以甲基三氯硅烷、二甲 基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷等 有机硅化合物进行表面处理而得的二氧化硅。经时的水分吸附少,水分含 量通常在0.3%以下,大多为0.1~0.2%。作为这样的疏水性热解法二氧化 硅没有特别限定,可以使用例如一次粒径5~50μm、体积密度50~100g/L、 比表面积10m2/g以上的二氧化硅。
还有,如下所述,与前述的有机聚硅氧烷(a1)一起进行热处理后,所 生成的热处理疏水性热解法二氧化硅中,吸附于二氧化硅表面的水分被以 物理方式减少或除去,水分含量通常在0.2%以下,较好是0.1%以下,更 好是0.05~0.1%。体积密度等其它物性值依然与上述疏水性二氧化硅相 同。
这样的二氧化硅(a2)可以使用市售的制品。例如,可以例举日本气溶 胶公司(日本アエロジル)制“R974”、“RX200”等。
本发明的主剂成分(A)中的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)较好是 将上述有机聚硅氧烷(a1)和二氧化硅(a2)预先进行加热处理而形成的热处 理物(a22),或者该热处理物(a22)和未加热处理的有机聚硅氧烷(a1)的混 合物。这是因为通过将二氧化硅(a2)与有机聚硅氧烷(a1)的一部分或全部 一起预先进行热处理,可以获得使两种成分的亲合性提高、抑制二氧化硅 (a2)的凝集等效果。该加热处理例如在常压下或减压下,在100℃以上且掺 入成分的分解温度以下、较好是100~300℃、更好是140~200℃的温度下 进行通常30~3小时左右的加热即可。
相对于100重量份有机聚硅氧烷(a1),二氧化硅(a2)的掺入比例通常为 1~100重量份,较好是2~50重量份,更好是5~30重量份。如果二氧化硅 (a2)的掺入量低于上述范围,则无法获得足够的涂膜强度、涂膜硬度和触 变性,通过1次的涂装、特别是喷涂,无法获得所需的膜厚;如果高于上述 范围,则涂料的粘度可能会变得过高。
通过使用如上所述的二氧化硅(a2),可以获得以下的效果:所得的防 污涂料组合物的调制或保管时的稳定性增加,流动性、触变性良好,对于 垂直涂装面等也能够以较少的涂装次数形成足够厚的涂膜,进而得到的涂 膜的硬度、抗拉强度、伸长率等物性均衡且良好,防污性也好等。
有机硅烷(b1)
本发明中所用的有机硅烷和/或其部分水解产物(b1)具有可与1分子中 至少具有2个缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)的缩合反应性基团发生 缩合反应的官能团。作为该成分(b1)中的有机硅烷,可以使用以下述通式 (2)表示的有机硅烷。

上述通式(2)中,R12相同或不同,表示缩合反应性基团或碳原子数1~8 的1价烃基。其中,必须R12中的至少2个、理想的是3个以上为缩合反应性基 团。m表示0~10,较好是0~8的整数。
作为通式(2)中的碳原子数1~8的1价烃基,与前述通式(1)的情况同 样,分别可以例举取代或无取代的烷基、链烯基、芳基、环烷基、芳烷基 等。
作为通式(2)中的缩合反应性基团,可以例举与前述通式(1)的情况同 样的基团,其中较好是羟基、肟基、乙酰氧基或烷氧基。
此外,也可以使用例如上述乙酰氧基、烷氧基等水解性基团部分水解 了的有机硅烷作为上述成分(b1)。
本发明中,可以特别优选使用含上述烷氧基的有机硅烷,即烷氧基硅 烷(也称“硅酸烷基酯”)或其部分水解产物。作为上述烷氧基硅烷,可以 例举例如原硅酸四乙酯(TEOS)等原硅酸四烷基酯(四烷氧基硅烷),或者甲 基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷等烷基三烷氧基 硅烷等。
尤其,将两末端具有羟基的有机聚硅氧烷用作成分(a1)的情况下,较 好是将这些硅酸烷基酯(烷氧基硅烷)和/或其部分水解产物作为成分(b1) 组合使用。
这样的有机硅烷(b1)可以使用市售的制品。例如,可以例举作为原硅 酸四乙酯的“硅酸乙酯28”(科尔考特株式会社(コルコ—ト社)制)、“原 硅酸乙酯”(多摩化学工业株式会社(多摩化学工業)制),作为原硅酸四乙 酯的部分水解产物的“硅酸酯40”(多摩化学工业株式会社(多摩化学工業) 制)、“TES40WN”(旭化成瓦克有机硅株式会社(旭化成ワツカ—シリコ— ン)制),作为烷基三烷氧基硅烷的“KBM-13”(信越化学工业株式会社(信 越化学工業)制)等。
本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物中,从使涂膜的作业性良好、赋 予所形成的涂膜足够的防污性的角度来看,上述有机硅烷和/或其部分水解 产物(b1)相对于两末端具有缩合反应性基团的有机聚硅氧烷(a1)和二氧化 硅(a2)的总量的比例[(b1)/(a1)+(a2)]较好是1~20重量%,更好是3~10 重量%。
锡化合物(ac)
本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物的第1种和第2种的形态中,作为 锡化合物,使用以下述通式(I)~(V)表示的锡化合物(ac1)。这些锡化合 物可以单独使用,也可以多种组合使用。

式(I)中,R1表示碳数1~10的烃基,R2表示碳原子数1~4的烃基,p 表示1~10的整数,q表示1~4的整数,r表示1~5的整数。

式(II)~(V)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R2表示碳原子数1~4 的烃基。此外,式(V)中的n表示1以上的整数。
以上述通式(I)~(V)表示的锡化合物中,从可以与基底环氧涂料确 保良好的附着性、涂料的使用寿命达到优选的范围等角度来看,较好是通 式(1)中R1为丁基、R2为乙基的锡化合物。
作为这样的锡化合物(ac1),可以使用市售的商品,可以例举例如“U -700”、“U-780”(日东化成株式会社(日東成社)制)等。
另一方面,本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物的第3种和第4种的形 态中,作为锡化合物,使用以下述通式(V)~(VIII)表示的锡化合物(ac2)。 这些锡化合物可以单独使用,也可以多种组合使用。

式(VI)中,R1表示碳数1~10的烃基,

式(VII)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R3表示碳原子数1~9的烃基,

式(VIII)中,R1表示碳原子数1~10的烃基,R4表示碳原子数1~3的烃基。
以上述通式(VI)~(VIII)表示的锡化合物中,从可以与基底环氧涂料确 保良好的附着性、涂料的使用寿命达到优选的范围等角度来看,较好是乙 酰乙酸二丁锡、二乙酸二丁锡、二戊酸二丁锡、二辛酸二丁锡、二(乙基马 来酸)二丁锡和二(乙基马来酸)二辛锡。
作为这样的锡化合物(ac2),可以使用市售的商品。例如,可以例举作 为二乙酸二丁锡的日东化成株式会社(日東成(株)社)制“U-200”,作为 乙酰乙酸二丁锡的同一公司制“U-220H”,作为二(乙基马来酸)二辛锡的 同一公司制“U-840”等。此外,也可以采用在二甲苯、甲苯等溶剂中进行 稀释等手段,按照公知的方法调制。
这些锡化合物(ac)在固化性有机聚硅氧烷组合物为3液型时被单独用 作“固化促进剂成分(C)”,2液型时掺入主剂成分(A)和/或固化剂成分(B) 使用。
本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物中,考虑到涂料的反应时间等方 面,锡化合物(ac)所含的锡相对于成分(a1)和(a2)的总量的比例较好是 0.001~2.0重量%,更好是0.01~1.0重量%。
此外,考虑到涂料的反应时间等方面,同样的上述锡化合物(ac)所含 的锡相对于成分(a1)、(a2)和(b1)的总量的比例较好是0.001~1.0重量%, 更好是0.01~0.5重量%。
液状有机聚硅氧烷(d1)
本发明中,主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中可以还掺入液状有机聚 硅氧烷(d1)。不掺入液状有机聚硅氧烷(d1)的情况下,存在由防污涂料组 合物[ii]形成的防污涂膜和环氧树脂类防蚀涂膜的涂膜粘接性良好的倾 向。另一方面,掺入非反应性液状有机聚硅氧烷(d11)的情况下,上述防污 涂膜的防污性良好,掺入反应性液状有机聚硅氧烷(d12)的情况下,存在上 述防污涂膜的防污性和涂膜粘接性良好的倾向。
作为本发明中的非反应性液状有机聚硅氧烷(d11),可以优选使用例如 以下述通式(3a)或组成式(3b)表示的不显示与有机聚硅氧烷(a1)等的反应 性和自缩合性的非反应性的硅油。这些硅油可以单独使用1种,也可以2种 以上组合使用。这样的非反应性液状有机聚硅氧烷(d11)被认为具有在所得 的涂膜的表面形成防污功能层的作用。

上述通式(3a)中,R13可以相同或不同,分别表示碳数1~10的烷基、芳 基、芳烷基或氟代烷基,n表示0~500的整数。
此外,以上述通式(3a)表示的硅油的数均分子量通常为180~20000, 较好是1000~10000,25℃的粘度通常为20~30000mPa·s,较好是50~300 0mPa·s。
作为以上述通式(3a)表示的硅油,可以例举例如R13都为甲基的二甲基 硅油、该二甲基硅油的一部分被苯基取代的苯基甲基硅油等,其中较好是 甲基苯基硅油。
作为这样的甲基苯基硅油,具体可以例举例如以信越化学工业株式会 社(信越化学工業)制品“KF-54”、“KF-56”、“KF-50”,东丽道康宁有 机硅株式会社(東レダウコ—ニングシリコ—ン社)制“SH510”、“SH550”, 东芝有机硅株式会社(東芝シリコ—ン社)制“TSF431”、“TSF433”等商 品名市售的商品。
R14Si(R15-Z)yO(4-x-y)/2  ……(3b)
上述组成式(3b)中,R14分别表示氢原子或碳数1~10的烷基、芳基或芳 烷基,R15表示可以介有醚键、酯键或-NH-的碳数2~10的2价脂肪族烃基,Z 表示作为氨基、羧基、环氧基或者末端可以被碳数1~6的烷基或酰基封闭 的聚乙二醇或聚丙二醇基的1价极性基团。此外,x、y满足0.01≦x<3.99、 0.02≦y<4及0.02≦x+y<4。
此外,以上述组成式(3b)表示的硅油的数均分子量通常为250~30000, 较好是1000~20000,25℃的粘度通常为20~30000mPa·s,较好是50~300 0mPa·s。
作为以上述组成式(3b)表示的硅油,较好是例如R14为甲基或苯基且R15 为亚甲基、亚乙基或亚丙基的硅油。此外,Z为末端可以被碳数1~6的烷基 或酰基封闭的聚乙二醇或聚丙二醇基的情况下,该烷基可以例举甲基、乙 基、丙基、丁基等,该酰基可以例举酮肟基、乙酰基、丙酰基等,作为重 复单元的氧乙烯基、氧丙烯基的数量较好是10~60。
对于这样的以上述组成式(3b)表示的硅油,具体来说,例如作为极性 基团Z为氨基的硅油,可以例举东丽道康宁有机硅株式会社(東レダウコ— ニングシリコ—ン社)制“SF8417”,东芝有机硅株式会社(東芝シリコ— ン社)制“ISI4700”、“ISI4701”,日本尤尼卡株式会社(日本ユニカ— 社)制“FZ3712”、“AFL-40”等。作为极性基团Z为羧基的硅油,可以例 举东芝有机硅株式会社(東芝シリコ—ン社)制“XI42-411”,东丽道康宁 有机硅株式会社(東レダウコ—ニングシリコ—ン社)制“SF8418”,日本 尤尼卡株式会社(日本ユニカ—社)制“FXZ4707”等。此外,作为极性基团 为环氧基的硅油,可以例举东丽道康宁有机硅株式会社(東レダウコ—ニン グシリコ—ン社)制“SF8411”,东芝有机硅株式会社(東芝シリコ—ン社) 制“XI42-301”,日本尤尼卡株式会社(日本ユニカ—社)制“L-93”、“T-29” 等。作为极性基团Z为烷基或酰基的硅油,可以例举东芝有机硅株式会社(東 芝シリコ—ン社)制“ISI4460”、“ISI4445”、“ISI4446”,东丽 道康宁有机硅株式会社(東レダウコ—ニングシリコ—ン社)制“SH3746”、 “SH8400”、“SH3749”、“SH3700”,信越化学工业株式会社(信越化 学工業)制“KF6009”等。
另一方面,作为本发明中的反应性液状有机聚硅氧烷(d12),可以优选 使用例如至少具有1个以下述通式(3c)表示的基团的硅油。
≡SiR4OSiR5 bY(3-b)  ……(3c)
上述式(3c)中,R4表示无取代或取代的2价烃基或含醚键的2价烃基, R5表示无取代或取代的1价烃基,Y表示缩合反应性官能团,b为0、1或2。上 述缩合反应性官能团较好是选自羟基、肟基、氨基、乙酰氧基和烷氧基的 至少1种缩合反应性官能团。
这样的反应性液状有机聚硅氧烷(d12)例如可以通过使以H3C-[SiR2-O-]n -SiR4OH(其中,R分别独立地表示烷基、芳基、芳烷基或卤代烷基,R4与上 述式(3c)的情况相同)表示的硅油与以SiR5 bY(4-b)(其中,R和Y与上述式(3c) 的情况相同,b为0、1、2或3)表示的有机硅烷反应来调制。
本发明中的液状有机聚硅氧烷(d1)掺入主剂成分(A)和/或固化剂成分 (B)使用。将上述成分(d1)掺入主剂成分(A)使用的情况下,为了获得足够 的涂膜强度且考虑到良好的防污功能层的形成等方面,相对于主剂成分(A) 所含的成分(a1)和(a2)的总量的比例[(d1)/(a1)+(a2)]较好是0.01~15重 量%,更好是1~10重量%。此外,将上述成分(d1)掺入固化剂成分(B)使 用的情况下,考虑到涂料的处理粘度等方面,相对于固化剂成分(B)所含的 成分(b1)的比例[(d1)/(b1)]较好是0.01~500重量%,更好是50~350重量 %。
硅烷偶联剂
本发明中,主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)中可以还掺入硅烷偶联 剂。通过将硅烷偶联剂掺入本发明的固化性有机聚硅氧烷组合物,可以使 与环氧树脂类防蚀涂膜等的附着性进一步提高。
使用如前所述的商品作为有机聚硅氧烷(a1)的情况下,硅烷偶联剂有 时已预先掺入该商品中,未掺入的情况下,在将2液型或3液型的固化性有 机聚硅氧烷组合物包装前另外掺入主剂成分(A)和/或固化剂成分(B)即可。
使用的硅烷偶联剂的种类可以根据固化性有机聚硅氧烷组合物的涂布 对象适当选择公知的种类使用,例如以环氧树脂类防蚀涂膜作为涂布对象 的情况下,较好是3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基丙基三甲 氧基硅烷、N-苯基丙基三乙氧基硅烷等。
将这样的硅烷偶联剂掺入主剂成分(A)使用的情况下,相对于主剂成分 (A)所含的成分(a1)和(a2)的总量的比例较好是0.01~1重量%,更好是 0.1~0.6重量%。此外,将硅烷偶联剂掺入固化剂成分(B)使用的情况下, 考虑到涂料的处理粘度等方面,相对于固化剂成分(B)所含的成分(b1)的比 例较好是0.01~50重量%,更好是0.1~30重量%。
着色颜料(a3)
本发明的主剂成分(A)可以根据需要包含着色颜料(a3)。作为该看色颜 料(a3),可以使用目前公知的有机类和无机类的各种颜料中的1种或2种以 上组合使用,还可以包含染料等各种着色剂
作为上述有机类的着色颜料,可以例举炭黑、萘酚红、酞菁蓝等。此 外,作为上述无机类的着色颜料,可以例举氧化铁红、氧化铁黑、钛白、 重晶石粉、滑石、白垩、氧化铁黄、钴蓝等。其中,本发明中可以优选使 用钛白、氧化铁黑、炭黑、氧化铁红和钴蓝。
上述着色颜料(a3)相对于主剂成分(A)所含的成分(a1)和(a2)的总量 的比例[(a3)/[(a1)+(a2)]]较好是0.01~30重量%,更好是0.1~20重量 %。
溶剂(a4)
本发明的主剂成分(A)可以根据需要包含溶剂(a4)。作为该溶剂(a4), 可以使用脂肪族类、芳族类、酮类、酯类、醚类、醇类等的目前公知的溶 剂。上述芳族类溶剂可以例举例如二甲苯、甲苯等,酮类溶剂可以例举例 如MIBK、环己酮等,醚类溶剂可以例举例如丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚 乙酸酯(PGMAC)等,醇类溶剂可以例举例如异丙醇等。
这样的溶剂可以适量掺入使用,使所得的防污涂料组合物的粘度在涂 布性等方面良好,例如相对于成分(a1)和(a2)的总量的比例[(a4)/[(a1)+ (a2)]]较好是0~50重量%,更好是0~30重量%。还有,对于固化剂成分(B) 和固化促进剂成分(C),也可以适量掺入这样的溶剂使用。
防污涂料组合物[ii]
本发明的有机聚硅氧烷类防污涂料组合物[ii]包含至少由如上所述的 成分形成的固化性有机聚硅氧烷组合物,除此之外可以根据需要适量包含 触变性赋予剂、无机脱水剂(稳定剂)、防流挂剂·防沉淀剂(增粘剂)、其 它涂膜形成成分、杀菌剂、防霉剂、防老化剂、抗氧化剂、静电防止剂、 阻燃剂、热传导改良剂等目前公知的添加物。
这样的防污涂料组合物[ii]所含的任意成分也可以在不损害本发明的 效果的范围内在上述固化性有机聚硅氧烷组合物所分装的2液或3液中的任 意1液以上中预先掺入主剂成分(A)、固化剂成分(B)或固化促进剂成分(C) 使用。
本发明中的防污涂料组合物[ii]例如通过按照通常的方法依次或同时 添加作为构成该防污涂料组合物[ii]的各成分的2液型或3液型的分装的内 容物和根据需要采用的任意成分,将它们混合而获得。
环氧树脂类防蚀涂料组合物[i]
本发明中的优选的环氧树脂类防蚀涂料涂膜[I]通常形成于基材的表 面,通过使至少包含环氧树脂(e1)和环氧树脂用胺类固化剂(e2)的环氧树 脂类防蚀涂料组合物[i]固化而形成。该防蚀涂料组合物[i]可以根据需 要包含填充颜料(e3)、防流挂剂(e4)。
环氧树脂(e1)
作为上述防蚀涂料组合物[i]所含的环氧树脂(e1),例如可以使用双 酚型环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、酚清 漆型环氧树脂、甲酚型环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、脂肪族环氧树脂、 脂环族环氧树脂、环氧化油类环氧树脂等。其中,双酚A型、F型等双酚型 环氧树脂由于得到的防蚀涂膜对基材的附着力和耐蚀性良好,因此是理想 的。这些环氧树脂可以使用1种或2种以上组合使用。
为了使涂膜的耐蚀性良好,这样的环氧树脂(e1)的含量理想的是在含 溶剂等的防蚀涂料组合物[i]中通常为10~60重量%,较好是20~50重量 %,而相对于100重量%防蚀涂料组合物[i]的固体成分通常为10~70重量 %,较好是10~60重量%。
还有,环氧树脂(e1)可以使用市售的制品。例如,作为双酚型环氧树 脂,可以例举日本环氧树脂株式会社(ジヤパンエポキシレジン)制“EPIKO TE 828”、“EPIKOTE 834”、“EPIKOTE 1001”、“EPIKOTE 1004”、“E PIKOTE 807”、“EPIKOTE 4004P”、“EPIKOTE 4007P”等。
环氧树脂用胺类固化剂(e2)
作为上述防蚀涂料组合物[i]所含的环氧树脂用胺类固化剂(e2),例 如可以使用通过酚类、甲醛和胺化合物的曼尼希缩合反应形成的曼尼希改 性胺类和/或脂肪族多胺类,从涂料的处理容易、涂料的使用寿命达到优选 的范围等方面来看,较好是主要使用由二聚酸和多胺的缩合生成的分子中 具有反应性的伯氨基和仲氨基的聚酰胺型胺类。
环氧树脂用胺类固化剂(e2)理论上以胺类固化剂(e2)中的氨基数与环 氧树脂(e1)中的环氧基数相等的量(等量)使用即可,本发明中,以氨基相 对于1当量环氧基为0.35~0.9当量、较好是0.4~0.8当量的条件使用即可。 此外,可以相对于100重量份环氧树脂(e1)以例如10~80重量份、较好是 20~70重量份的范围内的比例使用胺类固化剂(e2)。
这样的环氧树脂用胺类固化剂(e2)可以使用市售的制品,可以例举例 如“Luckamide TD966”(大日本油墨株式会社(大日本インキ(株))制)、“S unmide 307D-60”(三和化学株式会社(三和化学(株))制)等。
填充颜料(e3)
作为上述防蚀涂料组合物[i]可含的填充颜料(e3),例如可以使用滑 石、二氧化硅、云母、粘土、碳酸高岭土、矾土白、白炭墨、氢氧化 、碳酸镁、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、炭黑等目前公知的材料,其中本 发明中优选使用滑石、硫酸钡、云母、氧化钛、炭黑等。这些填充颜料可 以单独使用,也可以多种组合使用。该填充颜料(e3)的含量例如可以相对 于100重量%防蚀涂料组合物[i]的固体成分在5~80重量%的范围内。
防流挂剂(e4)
作为上述防蚀涂料组合物[i]可含的防流挂剂(e4),例如可以使用Al、 Ca、Zn的胺盐、硬脂酸盐、卵磷脂盐、烷基磺酸盐等有机粘土类蜡,聚乙 烯蜡、酰胺蜡、氢化蓖麻籽油蜡、聚酰胺蜡、氢化蓖麻籽油蜡及聚酰胺蜡 的混合物、合成微粉二氧化硅、氧化聚乙烯类蜡等目前公知的防流挂剂。 其中,本发明中优选使用聚酰胺蜡。该防流挂剂(e4)的含量例如可以相对 于100重量%防蚀涂料组合物[i]在0.1~5重量%的范围内。
如上所述的各种成分使用市售的制品,通过通常的方法在调制环氧树 脂类涂料组合物[i]时分别以如上所述的比例掺入即可。另外,除上述成 分以外,还可以根据需要适量添加例如溶剂、液状烃类树脂、表面活性剂、 防锈颜料等被用于环氧树脂类防蚀涂膜的各种成分。这样的环氧树脂类涂 料组合物有时也作为含环氧树脂(e1)的主剂成分与含胺类固化剂(e2)的固 化剂成分的2液型组合物提供。
防污涂膜及防污复合涂膜
防污涂膜及防污复合涂膜的形成方法
本发明的防污复合涂膜通过将环氧树脂类防蚀涂膜[I]形成于基材表 面后,在该涂膜上涂装防污涂料组合物[ii],形成防污涂膜[II]而得。
本发明的成为防污涂膜[II]的基底的环氧树脂类防蚀涂膜[I]通过将 前述的构成环氧树脂类涂料组合物[i]的成分以一般的方法搅拌混合后, 使其涂布或浸渍于基材表面,在大气中使其固化0.5~3天左右而形成。固 化后的防蚀涂膜[I]的膜厚根据用途等采用所需的膜厚即可,例如将环氧 树脂类涂料组合物[i]以30~150μm/次涂布或浸渍1次~数次后,使其固 化,使膜厚达到200~5000μm,则可以获得防蚀性良好的被膜。
该环氧树脂类防蚀涂膜[I]在基材的材质为FRP、钢铁、木材、铝合金 等的情况下也良好地附着于基材表面,其中钢铁在密合性方面是优选的材 质。此外,为了提高与防蚀涂膜[I]的密合性,上述基材可以实施喷砂处 理等公知的表面处理。
另一方面,上述防污涂膜[II]也通过以一般的方法将前述的防污涂料 组合物[ii]搅拌混合后,涂装于上述防蚀涂膜[I]的表面,在常温的大气 中放置0.5~3天左右或在加热下强制送来使其固化而形成。固化后的防 污涂膜[II]的膜厚根据用途等采用所需的膜厚即可,例如将防污涂料组合 物[ii]以30~150μm/次涂布或浸渍1次~数次后,使其固化,使膜厚达到 150~5000μm,则形成防污性能和与环氧树脂类防蚀涂膜[I]的粘接性良 好的被膜。
还有,要形成该防污涂膜[II]的防蚀涂膜[I]可以完全固化,从密合 性提高等角度来看,也可以在指触半固化状态下涂布防污涂料组合物[ii] 来形成防污涂膜[II]。
本发明的防污涂膜[II]较好是在环氧树脂类防蚀涂膜[I]的表面上直 接接触(即不介以其它中间层等涂膜层)地层叠形成防污涂膜[II]而得的 防污复合涂膜中使用,但也可以将本发明的防污涂料组合物[ii]直接涂装 于如上所述的基材表面,形成与基材直接接触的防污涂膜[II]来使用。
防污涂膜及防污复合涂膜的利用
通过如上所述的方法形成的本发明的防污涂膜或防污复合涂膜例如可 以形成于火力或核能发电厂的供排水口等水中结构物、海岸道路、海底隧 道、港湾设备、运河和水路等各种海洋土木工程的防污泥扩散膜、船舶、 渔业材料(例如绳索、渔网、渔具、浮子、浮标)等各种基材的表面。
通过将如上所述的防污涂膜或防污复合涂膜形成于基材表面,可以降 低基材表面的表面自由能。这样的表面自由能低的涂膜不易附着石莼、藤 壶、浒苔、龙介虫(serpula)、牡蛎、草苔虫等水生生物,即使附着也容易 通过海水淡水的水流阻抗而脱离,因此长时间持续地发挥防污效果。因 此,这样的防污方法对于表面持续或间断地与海水或淡水接触的基材、特 别是水中结构物、船舶外板、渔网和渔具是有效的,可以长时间维持水中 结构物的功能,防止渔网的网眼的阻塞。
实施例
以下,通过实施例和比较例对本发明进行更具体的说明。
(固化性有机聚硅氧烷类防污涂料组合物的调制)
制成由表1中所记载的组成配比的主剂成分(A)、固化剂成分(B)和固化 促进剂成分(C)形成的3液型的固化性有机聚硅氧烷组合物。对于固化促进 剂成分(C),通过分别使用12种锡化合物中的1种,制成12类组合物。
接着,通过将77重量份上述主剂成分(A)、18重量份固化剂成分(B)和5 重量份固化促进剂成分(C)使用搅拌装置充分地混合至均匀,制成以表3或 表4所示的掺入量含有成分(a1)、(a2)、(b1)、(ac)或非(ac)和(d1)的分别 对应实施例1~11和比较例1~8的防污涂料组合物。
(环氧树脂类涂料组合物的调制)
调制表2中所记载的组成配比的环氧树脂类涂料组合物的主剂成分(X) 和固化剂成分(Y)后,将85重量份上述主剂成分(X)和15重量份固化剂成分 (Y)使用搅拌装置充分地混合至均匀,制成用于形成环氧树脂类防蚀涂膜的 防污涂料组合物。
[试验例]
对于由如上所述制成的环氧树脂类涂料组合物和固化性有机聚硅氧烷 类涂料组合物得到的防污复合涂膜,以下述的要领进行拉伸试验、胶带剥 离试验、淡水浸渍试验和防污试验。这些试验结果如表3和表4所记载。
(拉伸试验)
在100mm×300mm×2.3mm的喷砂钢板上使用喷涂机(商品名:iwata WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装上述环氧树脂类涂料组合 物,使其干燥1天,形成干燥膜厚200μm的环氧树脂类防蚀涂膜。接着,在 该干燥了的防蚀涂膜上以干燥膜厚达到150μm条件使用喷涂机(商品 名:iwata WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装实施例1~11和 比较例1~8中制成的防污涂料组合物,使其干燥1天。其结果是,使用比较 例3~8中制成的防污涂料组合物的情况下涂膜未固化,因此仅对形成固化 了的防污复合涂膜的使用实施例1~11和比较例1~2的防污涂料组合物的 情况进行拉伸试验。
拉伸试验通过JIS K 5600-5-7(ISO4624)中规定的方法进行。在涂装有 固化了的防污复合涂膜的试验板上使用粘接剂(GE东芝有机硅株式会社(GE 東芝)制,商品名“TSE399”)粘接截面积2cm2、不锈钢制的试验圆筒(圆形 锻模件)。在圆形锻模件的周围用切割刀切出切口后,通过检验试验机测定 附着强度。
(胶带剥离试验)
在100mm×300mm×2.3mm的喷砂钢板的中央粘附遮蔽胶带(商品名“建 筑用遮蔽胶带”(日绊株式会社(ニチバン(株))))后,使用喷涂机(商品 名:iwata WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装上述环氧树脂类 涂料组合物,使其干燥1天,形成干燥膜厚200μm的环氧树脂类防蚀涂膜。 接着,在该干燥了的防蚀涂膜上以干燥膜厚达到150μm条件使用喷涂机(商 品名:iwata WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装实施例1~11 和比较例1~8中制成的防污涂料组合物,使其干燥1天。其结果是,使用比 较例3~8中制成的防污涂料组合物的情况下涂膜未固化,因此仅对形成固 化了的防污复合涂膜的使用实施例1~11和比较例1~2的防污涂料组合物 的情况进行胶带剥离试验。
除去预先粘附的遮蔽胶带,使涂膜形成高度差后,对该高度差部分用 指腹用力摩擦,使涂膜剥离,测定最大剥离距离。如果充分附着则剥离为 0mm,附着不良时该距离变长。
(淡水浸渍试验)
在100mm×300mm×2.3mm的喷砂钢板上使用喷涂机(商品名:iwata
WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装上述环氧树脂类涂料组合 物,使其干燥1天,形成干燥膜厚200μm的环氧树脂类防蚀涂膜。接着,在 该干燥了的防蚀涂膜上以干燥膜厚达到150μm条件使用喷涂机(商品 名:iwata WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装实施例1~11和 比较例1~8中制成的防污涂料组合物,使其干燥1天。其结果是,使用比较 例3~8中制成的防污涂料组合物的情况下涂膜未固化,因此仅对形成固化 了的防污复合涂膜的使用实施例1~11和比较例1~2的防污涂料组合物的 情况进行淡水浸渍试验。
将固化了的复合涂膜在水温保持于23℃的去离子水中浸渍6个月。通过 ASTM D714中规定的方法评价产生的气泡的程度。通过表5所示的基准判定 ASTM D714的气泡的尺寸和密度,例如尺寸8(相当小的气泡)呈中等程度分 布的情况下以8M表示。
(防污试验)
在100mm×300mm×2.3mm的喷砂钢板上使用喷涂机(商品名:iwata WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装上述环氧树脂类涂料组合 物,使其干燥1天,形成干燥膜厚200μm的环氧树脂类防蚀涂膜。接着,在 该干燥了的防蚀涂膜上以干燥膜厚达到150μm条件使用喷涂机(商品 名:iwata WIDER SPRAY GUN,型号:W-77-2G)在常温下涂装实施例1~11和 比较例1~8中制成的防污涂料组合物,使其干燥1天。其结果是,使用比较 例3~8中制成的防污涂料组合物的情况下涂膜未固化,因此仅对形成固化 了的防污复合涂膜的使用实施例1~11和比较例1~2的防污涂料组合物的 情况进行防污试验。
使涂装有固化了的防污复合涂膜的试验板在长崎县长崎湾内的海水中 静置浸渍12个月,在6个月后和12个月后进行肉眼观察,进行防污性能的评 价。

(表1补注)
※1:实施例1~11和比较例1~8中,分别使用(d11-1)、(d11-2)或(d12) 中的任1种。
※2:二甲基二苯基硅油(甲基约70%,苯基约30%)。约450mPa·s。Ra 表示甲基或苯基。
※3:二甲基二苯基硅油(甲基约95%,苯基约5%)。约100mPa·s。Ra 表示甲基或苯基。
※4:二甲基二苯基硅油(甲基约95%,苯基约5%)。约100mPa·s。Ra 表示甲基或苯基。Rb:-C3H6-,Rc:-CH=CH2。
※5:实施例1~11和比较例1~8中,分别使用符合本发明中的锡化合物 (ac)的(ac-1)~(ac-7)或不符合锡化合物(ac)的化合物中的任1种。
※6:前述式(I)中,p=q=r=1,R1为丁基,R2为乙基时表示的化合物。
※7:前述式(I)中,p=q=r=1,R1为辛基,R2为乙基时表示的化合物。




专利文献1:日本专利特表2002-500239号公报
专利文献2:日本专利特表平5-505845号公报
专利文献3:日本专利特表平5-507955号公报
专利文献4:日本专利特表平7-506599号公报
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈