特表 2022-514376 噴霧可能なシリコーンポリマー分散体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-10

(54)【発明の名称】噴霧可能なシリコーンポリマー分散体

(51)【国際特許分類】

   C08L 83/04 20060101AFI20220203BHJP

   C09D 183/04 20060101ALI20220203BHJP

   C09D 7/61 20180101ALI20220203BHJP

   C09D 7/63 20180101ALI20220203BHJP

   C09D 7/20 20180101ALI20220203BHJP

   C08K 7/22 20060101ALI20220203BHJP

   C08K 3/00 20180101ALI20220203BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20220203BHJP

   B05D 1/02 20060101ALI20220203BHJP

   B05D 1/28 20060101ALI20220203BHJP

   B05D 1/36 20060101ALI20220203BHJP

【ＦＩ】

C08L83/04

C09D183/04

C09D7/61

C09D7/63

C09D7/20

C08K7/22

C08K3/00

B05D7/24 301E

B05D1/02 Z

B05D1/28

B05D1/36 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021535647

(86)(22)【出願日】2019-12-16

(85)【翻訳文提出日】2021-07-06

(86)【国際出願番号】 IB2019060824

(87)【国際公開番号】W WO2020128773

(87)【国際公開日】2020-06-25

(31)【優先権主張番号】62/781,640

(32)【優先日】2018-12-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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】ベツィグ， ディクラン

(72)【発明者】

【氏名】コルカン， アダム ジェイムズ

【テーマコード（参考）】

4D075

4J002

4J038

【Ｆターム（参考）】

4D075AA01

4D075AC57

4D075AC92

4D075AE03

4D075BB04X

4D075BB60Z

4D075BB65X

4D075CA03

4D075CA18

4D075CA33

4D075CA47

4D075CA48

4D075DA06

4D075DB01

4D075DB02

4D075DC15

4D075DC16

4D075EA10

4D075EA23

4D075EA25

4D075EB24

4D075EB43

4D075EB51

4D075EC01

4D075EC03

4D075EC22

4D075EC24

4D075EC30

4D075EC33

4D075EC37

4D075EC51

4J002CP031

4J002CP032

4J002DA117

4J002DH007

4J002DJ007

4J002DL006

4J002FA096

4J002FD206

4J002FD207

4J002GH01

4J038DL031

4J038HA196

4J038HA446

4J038JA32

4J038KA06

4J038KA14

4J038KA21

4J038MA07

4J038NA13

4J038PB04

4J038PB06

4J038PB07

4J038PC02

(57)【要約】

噴霧可能なポリマー分散体は、（ａ）室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンポリマーと、（ｂ）ポリシロキサンと、（ｃ）断熱剤と、（ｄ）構成成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）が懸濁している有機担体とを含む。基材上に耐食性コーティングを生成する方法であって、基材の少なくとも一部分上にポリマー分散体を噴霧することと、構成成分（ａ）および（ｂ）の各々を湿気硬化させて、基材上にモノリシックコーティングを形成することとを含む方法、ならびに噴霧可能なポリマー分散体で少なくとも部分的にコーティングされた基材も、本発明に含まれる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

噴霧可能なポリマー分散体であって、
（ａ）室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンポリマーと、
（ｂ）ポリシロキサンと、
（ｃ）断熱剤と、
（ｄ）構成成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）が懸濁している有機担体と、を含む、分散体。

【請求項2】

前記有機担体（ｄ）が、溶媒のブレンドを含み、前記溶媒が、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、キシレン、トルエン、ミネラルスピリット、酢酸メチル、シクロヘキサン、炭酸ジメチル、および／またはパラクロロベンゾトリフルオリドである、請求項１に記載の分散体。

【請求項3】

前記断熱剤が、ミクロスフェアを含む、請求項１に記載の分散体。

【請求項4】

前記ミクロスフェアが、不動態化剤を含む、請求項３に記載の分散体。

【請求項5】

構成成分（ａ）～（ｄ）に加えて、以下から選択される不動態化剤：酸化マグネシウム、リン酸亜鉛、金属修飾リン酸亜鉛、金属修飾ホスホシリケート、および／または金属修飾ボロシリケートをさらに含み、前記金属が、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、モリブデン、マグネシウム、および／またはアルミニウムを含む、請求項１に記載の分散体。

【請求項6】

前記ポリシロキサンが、フェニル基を実質的に含まない、請求項１に記載の分散体。

【請求項7】

前記ポリシロキサンが、フェニル基を全く含まない、請求項１に記載の分散体。

【請求項8】

基材上にコーティングを生成する方法であって、請求項１に記載の分散体を基材の少なくとも一部分上に噴霧することと、各構成成分（ａ）および（ｂ）を硬化させて、前記基材上にモノリシックコーティングを形成することと、を含む、方法。

【請求項9】

前記モノリシックコーティングが、少なくとも１００ｍｉｌ厚であるコーティングを生成するために、前記分散体を前記基材を覆って１パスで噴霧することによって生成される、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記モノリシックコーティングが、少なくとも５００ｍｉｌ厚であるコーティングを生成するために、前記分散体を前記基材を覆って１パスで噴霧することによって生成される、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記分散体が、前記基材と前記分散体との間にコーティングまたは処理層がない状態で、前記基材上に直接噴霧される、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記ＲＴＶポリマーが、単一構成成分を含む、請求項９に記載の方法。

【請求項13】

前記ＲＴＶポリマーが、結合剤構成成分と架橋構成成分とを含む２部反応混合物から生成される、請求項９に記載の方法。

【請求項14】

請求項１に記載のポリマー分散体から形成されたコーティング。

【請求項15】

前記コーティングが、少なくとも部分的に硬化される、請求項１４に記載のコーティング。

【請求項16】

請求項１に記載の分散体、またはそれから形成されたコーティングで少なくとも部分的にコーティングされた基材。

【請求項17】

前記分散体が、モノリシックコーティングとして湿気硬化される、請求項１６に記載の基材。

【請求項18】

前記基材が、金属である、請求項１６に記載の基材。

【請求項19】

請求項１６に記載の基材を含む、工業用加工部品。

【請求項20】

前記部品が、反応器、排気筒、改質装置、蒸留塔、配管、バルブ、熱交換器、ボイラー、または貯蔵タンクを含む、請求項１９に記載の工業用加工部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、噴霧可能なポリマー分散体、それから形成されたコーティング、およびそのようなコーティングの形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属パイプなどの部品を断熱するために使用される噴霧可能なコーティングは、典型的には、噴霧可能な水性アクリルエマルジョンまたはエポキシ結合剤を使用する。これらのほとんどは、所望のフィルム厚を達成するために複数のコートで塗布されなければならず、腐食制御のためのプライマー、ならびに透湿性および紫外線防止のためのシーラーコートが必要である。熱負荷下では、これらの系は、３００°Ｆ（１５０℃）を超える温度に曝露されると、５～７年後に劣化する。

【発明の概要】

【0003】

本発明は、（ａ）室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンポリマーと、（ｂ）アルコキシポリシロキサンと、（ｃ）断熱剤と、（ｄ）構成成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）が懸濁している有機担体とを含む、噴霧可能なポリマー分散体を含む。基材上にコーティングを生成する方法であって、基材の少なくとも一部分上にポリマー分散体を噴霧することと、構成成分（ａ）および（ｂ）の各々を硬化させて、基材上にモノリシックコーティングを形成することとを含む方法、ならびに噴霧可能なポリマー分散体で少なくとも部分的にコーティングされた基材も、本発明に含まれる。

【発明を実施するための形態】

【0004】

以下の詳細な説明の目的のために、本発明が、明示的に反対の定めがある場合を除き、様々な代替の変形およびステップの順序をとり得ることが理解されるべきである。さらに、任意の実施例以外で、または別段の指示がない限り、例えば、本明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量を表すすべての数は、「約」という用語によっていかなる場合も修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、反対の指示がない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本発明によって得られる所望の特性に応じて変動し得る近似値である。少なくとも、かつ均等物の原則の適用を特許請求の範囲に限定しようとするものではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効桁の数を考慮して、かつ通常の丸め手法を適用することによって解釈されるべきである。

【0005】

本発明の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータが近似値であるにもかかわらず、特定の実施例において記載される数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、任意の数値は本質的に、それぞれの試験測定に見られる標準偏差から必然的に生じるある特定の誤差を含む。

【0006】

また、本明細書に列挙される任意の数値範囲は、その中に包含されるすべての部分範囲を含むことが意図されることが理解されるべきである。例えば、「１～１０」の範囲は、列挙された最小値１と列挙された最大値１０との間（およびそれらを含む）、すなわち、１に等しいまたは１を超えるの最小値および１０に等しいまたは１０未満の最大値を有する、すべての部分範囲を含むことが意図される。

【0007】

本出願では、別段の明記がない限り、単数形の使用は複数形を含み、複数形は単数形を包含する。加えて、本出願では、「および／または」がある特定の場合において明示的に使用され得るが、別段の明記がない限り、「または」の使用は、「および／または」を意味する。さらに、本出願では、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の使用は、別段の明記がない限り、「少なくとも１つの」を意味する。例えば、「１つの」ポリマー、「１つの」架橋剤などは、これらの項目のうちのいずれかのうちの１つまたは１つより多くを指す。

【0008】

本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という移行句（および他の同等の用語、例えば、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」）は、「非限定的」であり、不特定の事柄を包含するように限定されていない。「含む」という観点から記載されているが、「から本質的になる」および「からなる」という用語もまた、本発明の範囲内である。

【0009】

本発明の噴霧可能なポリマー分散体は、（ａ）室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンポリマーと、（ｂ）アルコキシポリシロキサンと、（ｃ）断熱剤と、（ｄ）構成成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）が懸濁している有機担体とを含む。本発明の噴霧可能分散体は、追加のコーティングを必要とすることなく、十分な腐食防止および断熱を提供する単一コートにおいて、好適なフィルム厚（例えば、１００ｍｉｌまたは５００ｍｉｌ）で、基材に塗布され得る。「噴霧可能な」とは、組成物が、コーティング組成物のための従来の噴霧装置を使用して基材に塗布され得ることを意味する。

【0010】

ＲＴＶシリコーンポリマー
ＲＴＶシリコーンポリマーとは、室温（例えば、２０～２５℃）で硬化可能であり、水分および／または触媒の存在下で硬化され得る、硬化性ポリシロキサンを意味する。好適なポリシロキサンは、式（Ｉ）を有し、

【化1】

式中、各Ｒ_１は独立して、アセトキシ、アルコキシ、オキシム、またはアミン基であり、ｎは、ポリシロキサンの分子量（Ｍｗ）が１０，０００～１００，０００であるように選択され（本明細書に開示されるすべてのＭｗは、較正のためにポリスチレン標準を使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって決定されている）、例えば、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ Ｅ９５１およびＥＬＡＳＴＯＳＩＬ Ｍ４４４４（Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｄｒｉａｎ，ＭＩ）などが市販されている。他の好適なＲＴＶシリコーンポリマーは、当該技術分野で周知であるような分岐状または網状構造を有し、ヒドロキシル基または加水分解基などの反応基を含み得る。湿気硬化性（ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｕｒａｂｌｅ）または湿気硬化（ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｕｒｉｎｇ）とは、ポリシロキサンが、典型的には、周囲雰囲気中で利用可能であり（すなわち、水分として）、ならびに硬化性コーティング組成物中に存在する水を使用して、さらに重合および／または架橋されることを意味する。アルコキシ基などの加水分解基を有するＲＴＶシリコーンポリマーについては、水がポリシロキサン上の基を加水分解し、遊離ヒドロキシル基をもたらす。水は、ポリシロキサン上のアルコキシ基を加水分解し、遊離ヒドロキシル基をもたらす。遊離ヒドロキシル基間の後続の縮合反応において、ポリシロキサンは、硬化されるとみなされる。この反応機構は、加水分解－縮合機構として説明され得、反応は典型的には、チタン酸アルキル（加水分解反応）および強塩基（縮合反応）で触媒される。

【0011】

ＲＴＶシリコーンポリマーは、単一構成成分、または２つもしくは２つより多くの構成成分の組み合わせを含むことができる。例えば、ＲＴＶシリコーンポリマーは、例えば、ビニル基を有するポリシロキサンを含む結合剤部分と、例えば、水素化物基を有するポリシロキサンを含む架橋部分とを含む、２部ポリマー系から生成されてもよい。触媒（例えば、２つの部分のうちの１つと共に提供され得る白金触媒）の存在下で２つの部を混合すると、結合剤部分および架橋部分は、ビニル基で重合する。

【0012】

ポリシロキサン
ＲＴＶシリコーンポリマー（ａ）とは異なる、または本明細書で使用される「シリコーン中間体」と、本明細書で称されることがある、ポリシロキサン（ｂ）には、一般式（ＩＩ）を有するポリシロキサンを含み、

【化2】

式中、各Ｒ_２基は、最大６個の炭素原子を有するアルキル基であってもよく、式中、ｍは、アルコキシポリシロキサンのＭｗが最大８，０００であるように選択される。各Ｒ_３基は、最大２個の炭素原子を有するアルコキシ、ウレタン、アシレート、またはエポキシド基であり得る。ポリシロキサン（ｂ）は、フェニル基などのアリール基を実質的に含まなくてもよく、または全く（１つも）含まなくてもよい。アリール基は、硬化中にコーティング組成物を通る水分の移動を遮断し、それによって湿気硬化性ポリシロキサンの湿気硬化プロセスを妨害すると考えられる。アリール基を実質的に含まないとは、存在する任意のそのような基が、コーティング組成物の硬化中に透湿性に影響を与えないことを意味する。好適なアルコキシポリシロキサンは、ＤＯＷＳＩＬ ２４０５（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）など、市販されている。

【0013】

断熱剤
本発明の分散体は、断熱剤を含む。断熱剤とは、基材に塗布される得られるコーティングの断熱特性を増強する構成成分を意味する。例えば、流体が高温で流れる金属パイプなどの加熱された金属基材に塗布されると、そうでなければ素手で接触することが不快または危険になるであろう、本発明に従って生成されるコーティングは、加熱された金属基材からの断熱を提供する。好適な断熱剤としては、ガラス、ボロシリケート、またはケイ酸アルミニウムから生成される中空ミクロスフェアなどのミクロスフェアが挙げられる。中空ミクロスフェアは、典型的には、空気またはガスが充填されたその内部によって、さらなる断熱性を提供する。ある特定の断熱剤（例えば、ミクロスフェア）はまた、分散体中の不動態化剤としても機能し得る。不動態化も提供する好適な断熱剤としては、ケイ酸ナトリウムが挙げられる。不動態化とは、構成成分が、例えば、非反応性部分または不動態部分を下層の基材の上に形成することによって、それに耐食性を提供することを意味する。不動態化剤として機能しない断熱剤が使用される場合、酸化マグネシウム、リン酸亜鉛、金属修飾リン酸亜鉛、金属修飾ホスホシリケート、および／または金属修飾ボロシリケートなどの不動態化助剤が分散体中に含まれ得、金属は、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、モリブデン、マグネシウム、および／またはアルミニウムを含む。

【0014】

有機担体
本発明の分散体は、ＲＴＶシリコーンポリマー（ａ）またはアルコキシポリシロキサン（ｂ）を最適に溶解しないが、代わりに分散体の形態でその懸濁を可能にする、有機担体を含む。本明細書で使用される場合、「分散体」という用語は、１つの分散相（ポリマー（ａ）および（ｂ））が第２の連続相（有機担体）中に分散される、２相系を指す。好適な有機担体としては、ケトン、脂肪族および芳香族炭化水素、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素などの溶媒が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、これらの溶媒は、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、キシレン、トルエン、ミネラルスピリット、酢酸メチル、シクロヘキサン、炭酸ジメチル、パラクロロベンゾトリフルオリド、およびこれらの組み合わせから選択され得る。有機担体は、例えば、上に列挙したものから選択される、単一の溶媒または溶媒のブレンドを含んでもよい。２つの溶媒を組み合わせて使用する場合、溶媒の比は、１：１から１０：１まで変動し得る。特定の溶媒および／またはこれらの比は、その中のＲＴＶシリコーンポリマー（ａ）およびアルコキシポリシロキサン（ｂ）の懸濁を達成するように選択され得る。

【0015】

本発明の分散体は、ＲＴＶシリコーンポリマー（ａ）、ポリシロキサン（ｂ）を断熱剤（ｃ）と合わせることによって、担体（ｄ）中に、必要に応じて不動態化助剤および／または以下に記載されるものなどの任意の他の必要に応じた構成成分を含有する分散体を形成することによって生成され得る。水分および触媒の存在下で基材上に分散体を噴霧すると、ＲＴＶシリコーンポリマー（ａ）およびアルコキシポリシロキサンポリマー（ｂ）は、湿気硬化などによって硬化し、さらに一緒に反応し、および／または得られるそれぞれのポリマー鎖を互いに貫通させ合うことができる。本発明の分散体中のポリマーの湿気硬化に好適な触媒としては、必要に応じて、チタン酸アルキル（チタン酸テトラ－ｎ－ブチルなど）および有機スズ化合物（ジブチルスズジラウレートなど）が挙げられる。

【0016】

本発明の分散体は、周囲条件、例えば、室温（２０～２５℃）または５～３８℃の範囲で硬化可能である。常温硬化性コーティング組成物は、（ａ）ＲＴＶシリコーンポリマー、（ｂ）ポリシロキサン、および（ｃ）断熱剤、ならびに有機担体（ｄ）を含み得る。ＲＴＶシロキサンポリマー（ａ）は、分散体の総重量に基づいて、６重量（ｗｔ．）％もしくは６重量％を超える、例えば、８重量％もしくは８重量％を超える、または１０重量％もしくは１０重量％を超える量で本発明の分散体中に存在し得、および／または２９重量％もしくは２９重量％を下回って、または２５重量％もしくは２５重量％を下回って、または２１重量％もしくは２１重量％を下回ってで、本発明の分散体中に存在し得る。ＲＴＶシリコーンポリマーは、分散体の総重量に基づいた重量％で、６～２９、例えば、８～２５もしくは１０～２１の重量％の範囲、またはこれらの終点を使用して組み合わせた別の範囲で、分散体中に存在し得る。ポリシロキサン（ｂ）は、分散体の総重量に基づいて、１重量％もしくは１重量％を超える、例えば、２重量％もしくは２重量％を超える、または３重量％もしくは２重量％を超える量で本発明の分散体中に存在し得、および／または１０重量％もしくは１０重量％を下回って、または８重量％もしくは８重量％を下回って、または６重量％もしくは６重量％を下回ってで、存在し得る。ポリシロキサンは、分散体の総重量に基づいた重量％で、１０～１、例えば、８～２もしくは６～３の重量％の範囲、またはこれらの終点を使用して組み合わせた別の範囲で、分散体中に存在し得る。断熱剤（ｃ）は、分散体の総重量に基づいて、１５重量％もしくは１５重量％を超える、例えば、１９重量％もしくは１９重量％を超える、または２３重量％もしくは２３重量％を超える量で本発明の分散体中に存在し得、および／または４０重量％もしくは４０重量％を下回って、または３５重量％もしくは３５重量％を下回って、または３１重量％もしくは３１重量％を下回ってで、存在し得る。断熱剤は、分散体の総重量に基づいた重量％で、１５～４０、例えば、１９～３５もしくは２３～３１の重量％の範囲、またはこれらの終点を使用して組み合わせた別の範囲で、本発明の分散体中に存在し得る。有機担体（ｄ）は、分散体の総重量に基づいて、３２重量％もしくは３２重量％を超える、例えば、３７重量％、または４２重量％もしくは４２重量％を超える量で本発明の分散体中に存在し得、および／または５７重量％もしくは５７重量％を下回って、または５２重量％または５２重量％を下回って、または４７重量％もしくは４７重量％を下回っての量で本発明の分散体中に存在し得る。有機担体は、分散体の総重量に基づいた重量％で、３２～５７、例えば、３７～５２もしくは４２～４７の重量％の範囲、またはこれらの終点を使用して組み合わせた別の範囲で、分散体中に存在し得る。本発明の分散体中に含まれ得る他の構成成分としては、分散体の総重量に基づいた重量％での、金属触媒（少なくとも０．１重量％もしくは最大でも０．５重量％、または０．１～０．５重量％の量で存在する）、レオロジー改質剤（少なくとも１重量％もしくは最大でも５重量％の量、または１～５重量％の範囲で存在する）、および／あるいは不動態化助剤（少なくとも１重量％もしくは最大でも１０重量％の量、または１～１０重量％の範囲で存在する）が挙げられる。

【0017】

本発明に取り組む当業者は、（ａ）室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンポリマー、（ｂ）アルコキシポリシロキサン、（ｃ）断熱剤、ならびに（ｄ）構成成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）が懸濁している有機担体の各々についての特定の化合物の選択が、コーティング組成物の特定の用途によって決まることを認識するであろう。例えば、コーティング組成物が金属基材上で使用されることを目的とする場合、当業者は、金属パイプなどの最終用途の環境に応じて、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）の特定の構成成分を選択して、所望の断熱効果、コーティングビルドの厚さ、基材への接着性、および／または耐熱性を達成し得る。

【0018】

本発明の分散体は、水分捕捉剤（最大５重量％）、顔料、凝集体、レオロジー改質剤、可塑剤、消泡剤、接着促進剤、懸濁剤、チキソトロープ剤、充填材（例えば、ミネラルウール、ウォラストナイト、ストーンウール断熱材、例えば、ＲＯＣＫＷＯＯＬ（Ｒｏｃｋｗｏｏｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｏｆ Ｍｉｌｔｏｎ，ＯＮ）、グラファイト、アルミナ、チタン酸カリウム）、触媒キレート剤（１：１０の金属触媒に対する重量比の）、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光安定剤、空気放出剤、分散助剤、界面活性剤、またはこれらのいずれかの混合物が挙げられるが、これらに限定されない、１つまたは１つより多くの他の構成成分を含んでもよい。コーティング組成物分野の当業者は、他の一般的な構成成分が分散体に組み込まれ得ることを理解するであろう。分散体は、分散体の総重量に基づいて、最大１０重量％のそのような構成成分を含み得る。

【0019】

本発明の分散体は、基材または任意の介在するプライマー層の前処理なしで、金属基材などの基材に直接噴霧塗布され得る（すなわち、「金属に直接（ｄｉｒｅｃｔ ｔｏ ｍｅｔａｌ）」またはＤＴＭ）。単一の噴霧プロセスでは、少なくとも１００ｍｉｌ、または少なくとも５００ｍｉｌ、または少なくとも１０００ｍｉｌ厚のコーティングが、単一のモノリシックコーティングとして基材上に形成され得る。「モノリシックコーティング」とは、コーティング厚を構築するために必要な分散体のその後の塗布なしに、硬化して基材上にコーティングを形成する分散体の単一層が塗布されることを意味する。少なくとも１００ｍｉｌ／最大１０００ｍｉｌ、例えば、最大５００ｍｉｌのコーティング厚を構築するために追加の塗布は必要ない。対照的に、従来のコーティング系は、典型的には、基材の断熱および腐食防止に有効である所望のレベルまでのコーティング厚を構築するために、塗布される各層の硬化を可能にするために、離れた時間間隔でコーティング組成物の層の再塗布を必要とする。基材の腐食防止は、有機担体中に懸濁したときに金属基材に直接塗布され、それによってハイブリッドシリコーン層を形成することができる、ＲＴＶシリコーンポリマー（大型のエラストマーポリマー）およびアルコキシポリシロキサンを含む本発明の分散体から調製されたコーティング層を介して達成され得ると考えられる。

【0020】

本発明のコーティング組成物がその上に塗布され得る基材は、任意の好適な材料、特に、ある特定の環境において、ブリスター、亀裂、接着不良、および／または腐食などの劣化を受ける可能性がある材料（金属など）から作製され得る。本発明との使用に好適な金属基材は、スズ、アルミニウム、鋼、例えば、ステンレス鋼、スズめっき鋼、クロム不動態化鋼、亜鉛めっき鋼、もしくはコイル鋼、または他のコイル金属、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、銅、マグネシウムおよびこれらの合金、銀および金などの鉄および非鉄材料、ならびにこれらの任意の金属合金を含み得る。そのような基材は、工業装置、化学装置、および／またはプロセス装置の部品の少なくとも一部分であり得る。これらの非限定的な例としては、反応器、排気筒、改質装置、蒸留塔、配管、バルブ、熱交換器、ボイラー、ならびに／または槽（工業用液体、炭化水素燃料、および液体天然ガスなどの材料のための貯蔵タンクを含む）が挙げられる。そのような装置は、食品加工、紙パルプ生産、ならびに農業関連発電などの様々な工業で利用され得る。

【0021】

本明細書に提供される組成物に好適な他の表面は、大きく異なる任意の所望の実質的に固体の材料を含み得る。例えば、本開示の組成物で処理され得る表面の種類には、ガラス；ガラス繊維；炭素繊維複合体；玄武岩繊維複合体；シロキサンおよびセラミック繊維；セラミック、例えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、シリカ、アルミナ、ジルコニアなど；プラスチック、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートを含むポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂、ＡＢＳポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン；多孔質無機材料、例えば、コンクリート、粘土れんが、大理石、玄武岩、アスファルト、ローム、テラコッタ；有機材料、例えば、木材、皮革、羊皮紙、紙、および布；ならびにコーティングされた表面、例えば、プラスチックエマルジョンペイント、アクリルコーティング、エポキシコーティング、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、およびアルキド樹脂コーティングが含まれる。本明細書で企図される表面または基材はまた、材料の少なくとも２つの層を含み得る。材料の１つの層は、例えば、金属、ガラス、セラミック、プラスチック、木材、または複合材料を含み得る。表面または基材を含む材料の他の層は、ポリマー、モノマー、有機化合物、無機化合物、有機金属化合物、連続層、多孔質およびナノ多孔質層の層を含み得る。

【0022】

本発明はまた、以下の項も対象にするが、これらに限定されない。

【0023】

第１の項は、（ａ）室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンポリマーと、（ｂ）アルコキシポリシロキサンであり得るポリシロキサンと、（ｃ）断熱剤と、（ｄ）構成成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）が懸濁している有機担体とを含む、噴霧可能なポリマー分散体を対象とする。第２の項は、有機担体（ｃ）が、溶媒のブレンドを含み、溶媒が、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、キシレン、トルエン、ミネラルスピリット、酢酸メチル、シクロヘキサン、炭酸ジメチル、および／またはパラクロロベンゾトリフルオリドである、項１に記載の分散体を対象とする。第３の項は、断熱剤がミクロスフェアを含む、項１または２に記載の分散体を対象とする。第４の項は、ミクロスフェアが不動態化剤を含む、項１～３のいずれかに記載の分散体を対象とする。第５の項は、構成成分（ａ）～（ｄ）に加えて、以下から選択される不動態化剤：酸化マグネシウム、リン酸亜鉛、金属修飾リン酸亜鉛、金属修飾ホスホシリケート、および／または金属修飾ボロシリケートをさらに含み、金属が、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、モリブデン、マグネシウム、および／またはアルミニウムをさらに含む、項１～４のいずれかに記載の分散体を対象とする。第６の項は、ポリシロキサンが、フェニル基を実質的に含まない、項１～５のいずれかに記載の分散体を対象とする。第７の項は、アルコキシポリシロキサンが、フェニル基を全く含まない、項１～６のいずれかに記載の分散体を対象とする。第８の項は、基材上にコーティングを生成する方法を対象とし、方法は、項１～７のいずれかに記載の分散体を基材の少なくとも一部分上に噴霧することと、各構成成分（ａ）および（ｂ）を硬化させて、基材上にモノリシックコーティングを形成することとを含む。第９の項は、モノリシックコーティングが、少なくとも１００ｍｉｌ厚であるコーティングを生成するために、分散体を基材を覆って１パスで噴霧することによって生成される、項８に記載の方法を対象とする。第１０の項は、モノリシックコーティングが、少なくとも５００ｍｉｌ厚であるコーティングを生成するために、分散体を基材を覆って１パスで噴霧することによって生成される、項８～１０に記載の方法を対象とする。第１１の項は、分散体が、基材と分散体との間にコーティングまたは処理層がない状態で、基材上に直接噴霧される、項９に記載の方法を対象とする。第１２の項は、ＲＴＶポリマーが単一構成成分を含む、項８～１１のいずれかに記載の方法を対象とする。第１３の項は、ＲＴＶポリマーが、結合剤構成成分と架橋構成成分とを含む２部反応混合物から生成される、項８～１２のいずれかに記載の方法を対象とする。第１４の項は、項１～７のいずれかに記載のポリマー分散体から形成されたコーティングを対象とする。第１５の項は、コーティングが少なくとも部分的に硬化される、項１４に記載のコーティングを対象とする。第１６の項は、項１～７のいずれかに記載の分散体で少なくとも部分的にコーティングされた基材を対象とする。第１７の項は、分散体が、モノリシックコーティングとして湿気硬化される、項１６に記載の基材を対象とする。第１８の項は、基材が金属である、項１６または１７に記載の基材を対象とする。第１９の項は、項１６～１８のいずれかに記載の基材を含む工業用加工部品を対象とする。第２０の項は、部品が、反応器、排気筒、改質装置、蒸留塔、配管、バルブ、熱交換器、ボイラー、または貯蔵タンクを含む、項１９に記載の工業用加工部品を対象とする。

【0024】

本発明の特定の実施形態が、例示の目的で上に記載されてきたが、添付の特許請求の範囲に定義される本発明から逸脱することなく、本発明の詳細に多数の変更が行われ得ることは、当業者に明らかであろう。

【0025】

以下の実施例は、本発明の一般原理を実証するために提示される。本発明は、提示される特定の実施例に限定されるものとみなされるべきではない。実施例におけるすべての部および百分率は、別段の指示がない限り、重量によるものである。

【実施例】

【0026】

表１～１０の構成成分を使用して、Ｃｏｗｌｅｓブレードを使用した中速混合下で、清潔な乾燥容器に列挙される構成成分を順次に添加することによって、噴霧可能な分散体を調製した。すべての項目を容器に添加した時点で、それらを３０～６０分間、または完全に均質化するまで混合した。実施例４では、Ｃｏｗｌｅｓブレードを使用した中速混合下で、清潔な乾燥容器に構成成分を順次に添加した。すべての項目を容器に添加した時点で、それらを３０～６０分間、または完全に均質化するまで混合した。項目１０を別に保持し、中速混合で塗布前に添加した。

【0027】

比較例１
表１の構成成分を使用して、比較分散体を調製した。

【表1】

【0028】

比較例２
表２の構成成分を使用して、比較分散体を調製した。

【表2】

比較例３

【0029】

表３の構成成分を使用して、ＲＴＶポリマーおよび断熱剤を有する分散体を調製した。

【表3】

【0030】

実施例４
表４の構成成分を使用して、２Ｋ ＲＴＶポリマーおよびアルコキシポリシロキサンを断熱剤と共に有する分散体を調製した。

【表4】

【0031】

実施例５
表５の構成成分を使用して、分散体を調製した。

【表5】

【0032】

実施例６
表６の構成成分を使用して、分散体を調製した。

【表6】

【0033】

実施例７
表７の構成成分を使用して、分散体を調製した。

【表7】

【0034】

実施例８
表８の構成成分を使用して、分散体を調製した。

【表8】

【0035】

実施例９
表９の構成成分を使用して、分散体を調製した。

【表9】

【0036】

実施例１０
表１０の構成成分を使用して、分散体を調製した。

【表10】

【0037】

試験方法
高フィルムビルド決定

【0038】

試料を、ドローダウンを介して、２．５ｍｍ（１００ｍｉｌ）の乾燥フィルム厚で、３．１７５ｍｍ厚の鋼パネル（ブラスト加工、１～２ｍｉｌのプロファイル、脱脂）に塗布した。２４時間乾燥させた後、フィルムを、表１１に報告されるように、亀裂の任意の兆候またはコーティング劣化の他の目に見える兆候について評価した。コーティング後、ホットプレートを使用して、パネルを２６０℃に曝露した。パネルを室温のホットプレート上に置き、次いで、３０分間にわたって温度を上げた。目標温度になると、パネルを１００時間連続的に曝露し、その後、パネルを周囲温度まで自然に冷却させ、亀裂およびブリスターについて確認した。

【0039】

腐食試験
試料を、ドローダウンを介して、２．５ｍｍの乾燥フィルム厚（ＤＦＴ）で、１００ｍｍ×１５０ｍｍ×３．１７５ｍｍ厚の鋼パネル（ブラスト加工、１～２ｍｉｌのプロファイル、脱脂）に塗布した。配合物（比較例２、実施例５、および実施例６）が、２．５ｍｍのＤＦＴの単一コートを可能にしなかった場合、連続するコートの間で１６～２４時間置いて、目標ＤＦＴに到達するために複数のコートを塗布した。１組のパネルを周囲条件下で７日間乾燥させ、その後、それらをホットプレート上で２６０℃の温度に１００時間曝露した。加熱時の亀裂、層間剥離、またはブリスターの観察を行った。別の組のパネルを、試験まで少なくとも２週間、周囲条件下で乾燥させた。

【0040】

コーティングを、１０ｍｍの長さのスクライブで下層の基材に人工的に損傷を与え、その後、ＡＳＴＭ Ｂ１１７に従って１５００時間腐食環境に曝露した。曝露期間の完了時に、パネルを周囲条件下で２４時間乾燥させ、次いで、ＡＳＴＭ Ｄ４５４１に従って接着強度について試験した。この後、パネルをコーティングから剥離し、表１２に報告されるように、ＡＳＴＭ Ｄ１６５４に従ってスクライブでの腐食を測定した。

【表11】

【表12】

【0041】

実施例４～１０の分散体について、許容可能な特性（フィルムビルドおよび耐食性）の組み合わせが見られたことを理解されたい。比較例１および２は断熱剤がなく、不十分な耐食性を示した。比較例３（ポリシロキサンなし）は、熱安定性試験で不合格であった。実施例８は、腐食抑制剤がないことに起因する可能性が高い、（実施例４～７、９、および１０と比較して）やや低い耐食性を示した。

【0042】

本発明の分散体は、表１３に要約されるように、他の耐食性コーティングと比較して、５００ｍｉｌ厚の単一コーティングにおいて改善された断熱特性を示した。

【表13】

【国際調査報告】