為基于環氧化物的涂料組合物提供柔韌性的硅氧烷有機混合材料的制作方法
【專利說明】為基于環氧化物的涂料組合物提供柔韌性的硅氧烷有機混 合材料 發明領域
[0001] 本發明涉及包括聚硅氧烷增韌劑和氨基官能烷氧基硅烷的基于環氧化物的組合 物（epoxy-based compositions)，其為該組合物提供了柔韌性、硬度和光澤度。這些組合物 可用作涂料、粘合劑、密封劑和復合材料。
[0002] 發明背景
[0003] 環氧基樹脂組合物是現有技術中已知的。這些組合物可用作粘合劑、密封劑、復合 材料，且尤其可用作涂料。現有的高端保護性的基于環氧化物的涂料典型地包含環氧樹脂、 烷氧基官能硅氧烷樹脂、多胺或聚酰胺固化劑（硬化劑）、顏料、流平劑和用于腐蝕防護的 添加劑。盡管這種基于環氧化物的組合物可用于在下層基底上形成保護性涂層，但形成的 涂層在長期戶外暴露之后往往碎裂。
[0004] 美國專利5, 618, 860公開了環氧聚硅氧烷涂料組合物，其在催化劑存在下用雙官 能胺硬化劑和/或氨基硅烷固化。該聚硅氧烷是具有側部羥基、烷基、芳基和/或烷氧基和 端部的羥基、烷氧基或芳氧基的線性聚硅氧烷聚合物，例如羥基封端的聚二甲基硅氧烷。不 幸的是，使用羥基封端的聚二甲基硅氧烷涂料組合物制備的涂層傾向于提供比可期望的更 低的柔韌性。
[0005] 增韌劑的選擇并不容易，因為增韌劑必須滿足多個標準，例如可與基于環氧化物 的組合物相容；在固化之后能夠成為該涂料基質的一部分；以及在保持光澤度的同時能有 效降低脆性，由此提高固化的組合物的耐候性。
[0006] 因此，在涂料、粘合劑、密封劑和復合材料界存在對提高基于環氧化物的組合物的 柔韌性和耐候性同時能保持硬度和光澤度的增韌劑的需求。本發明為此需求提供了答案。 [0007] 發明概述
[0008] 依照本發明的一個方面，提供了基于環氧化物的組合物，包括：
[0009] (a)環氧樹脂，其每分子具有至少一個1，2-環氧基且環氧當量在100-2000范圍 內；
[0010] (b)氣基官能烷氧基硅烷；
[0011] (C)增韌劑，具有通式（I):
【主權項】
1. 基于環氧化物的組合物，包括： (a) 環氧樹脂，其每分子具有至少一個1，2-環氧基且環氧當量在100-2000范圍內； (b) 氣基官能烷氧基硅烷； (c) 增韌劑，具有通式⑴：
其中： R1每次出現時獨立地為苯基、具有1-6個碳原子的烷基或具有7-12個碳原子的烷芳 基； R2每次出現時獨立地為具有1-6個碳原子的烷基； R3每次出現時獨立地為苯基或具有7-12個碳原子的烷芳基； 各X1獨立地為羥基、具有1-6個碳原子的烷氧基、或具有1-6個碳原子和至少一個醚 或酯官能團的烷氧基； 各X2獨立地為羥基、具有1-6個碳原子的烷氧基、具有1-6個碳原子和至少一個醚或 酯官能團的烷氧基、或具有式（II)的基團：
下標a、m、n、p、x和y每次出現時獨立地為整數，其中a為1-3 ;m為0-500 ;n為1-500 ; P為0-10 ;x為0-50 ;且y為0-50,條件為： (i) m:n的摩爾比為0-15 ;且 (ii) P:n的摩爾比為0-1 ;和 (d) 至少一種固化催化劑。
2. 權利要求1的基于環氧化物的組合物，其中該環氧樹脂（a)具有通式（III): 其中：
R4每次出現時獨立地為氫、苯基、1-8個碳原子的烷基或7-12個碳原子的芳烷基或烷 芳基； R5每次出現時為1-12個碳原子的二價有機基團或化學鍵； G1為包含1-1，OOO個碳原子的二價或多價有機基團；且b為2-8。
3. 權利要求2的基于環氧化物的組合物，其中R 4為氫或甲基；R 5為化學鍵或-C(= 0)-、-C ( = 0)0-、-O-、-CcH2c-、-CcH2cO-、-C cH2cOC ( = 0)-、-CcH2cC ( = 0)-、-CcH2cC ( = 0) 0-或-(CeH2cO-)d基團，其中c和d每次出現時獨立地為整數，其中c為1-8,且d為1-6 ; G1為衍生自線性或支化的烷基、環氧基、烯基、芳烷基、芳基、烷芳基的包含1-700個碳 原子的二價或多價烴基，或衍生自包含1-700個碳原子的具有至少一個選自由-0_、N =、-〇H、-S-、-C( = 0)-、-C( = 0)0-、-C( = 0)0H 或-C( = 0)S-構成的組的官能團的雜 徑的基團；且b為2-5。
4. 權利要求2的基于環氧化物的組合物，其中G1選自由以下構成的組：氫化二甲基環 己烷；氫化雙酚A ;雙酚A ;
其中z為0-12 ;

5.權利要求1的基于環氧化物的組合物，其中該環氧樹脂（a)選自由以下構成的組： 2-{4-[1_甲基-1-(4-氧雜環丙基甲氧基-環己基）-乙基]-環己基氧甲基}-氧雜環丙 烷、雙酚A的二縮水甘油基醚、雙酚A的氫化二縮水甘油基醚、環氧苯酚線型酚醛清漆樹脂、 環氧甲酚線型酚醛清漆樹脂、雙酚F的二縮水甘油基醚、四（4-羥基苯基）乙烷的四縮水甘 油基醚、三縮水甘油基-P-氨基苯酚、Ν，Ν，Ν'，Ν' -四縮水甘油基-4, 4' -二氨基二苯基甲 烷、三縮水甘油基異氰尿酸酯和六氫酞酸的二縮水甘油基醚。
6. 權利要求1的基于環氧化物的組合物，其中環氧樹脂（a)在該組合物中以在 10-80wt %范圍內的含量存在。
7. 權利要求1的基于環氧化物的組合物，其中該氨基官能烷氧基硅烷具有通式（IV)或 (V)：
其中： R6、R7和R9各自獨立地為氫或包含1-12個碳原子的一價烴基，選自由直鏈烷基、支鏈烷 基、環烷基、芳烷基、烯基、芳基和烷芳基構成的組； R8和R 1(1各自獨立地為包含1-12個碳原子的二價烴基，選自由直鏈亞烷基、支鏈亞烷 基、亞環烷基、亞芳烷基、亞烯基、亞芳基或亞烷芳基構成的組； Rn是包含1-12個碳原子的二價烴基，選自由直鏈亞烷基、支鏈亞烷基、亞環烷基、亞芳 烷基、亞烯基、亞芳基或亞烷芳基構成的組，或包含1-12個碳原子和至少一個選自羥基、醚 基和酯基的官能團的二價有機基團； X2為-OR12,其中R12是氫，包含1-12個碳原子的一價烴基，選自由直鏈烷基、支鏈烷基、 環烷基、芳烷基、烯基、芳基和烷芳基構成的組，或包含1-12個碳原子和至少一個選自羥 基、醚基和酯基的官能團的一價有機基團； X3和X4各自獨立地為X2、甲基或苯基；和 下標c為整數，其中c為1-3。
8. 權利要求7的基于環氧化物的組合物，其中該氣基官能烷氧基硅烷（b)選自由以 下構成的組：（甲氧基-二甲基-硅烷基）_甲基胺、（二甲氧基-甲基-硅烷基）_甲基 胺、（三甲氧基-硅烷基）_甲基胺、2_(甲氧基-二甲基-硅烷基）_乙基胺、3-(二甲氧 基-甲基-硅烷基）-乙基胺、2-(三甲氧基-硅烷基）-乙基胺、3-(甲氧基-二甲基-硅 烷基） _丙基胺、3-(二甲氧基-甲基-娃烷基）-丙基胺、3-(二甲氧基-娃烷基）-丙基 胺、（乙氧基-二甲基-硅烷基）-甲基胺、（二乙氧基-甲基-硅烷基）-甲基胺、（三乙氧 基 -娃烷基）_甲基胺