JP6743004B2 - 安定なエチルシリケートポリマー及びその製造方法 - Google Patents
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Description
このPCT特許出願は、2015年11月13日に出願された米国特許出願シリアル番号14/941,107(U.S. Patent Application Serial No. 14/941,107)、及び2014年11月17日に出願された米国仮特許出願シリアル番号62/080,596(U.S. Provisional Patent Application Serial No. 62/080,596)の利益とこれに対する優先権を主張し、全ての出願の開示は、この出願の開示の一部と見なされ、そして参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、エチルシリケートポリマー、具体的には、規制されている揮発性有機化合物(VOC)のレベルが低下したエチルシリケートポリマー結合剤、より具体的には、規制されているVOCレベルが低い安定な速硬化性シリケートポリマー結合剤に関する。
エチルシリケートポリマー及びエチルシリケート結合剤は、様々な産業における様々な用途において使用されている。一般的な用途には、コーティング、シーラント、補強材、及び、インベストメント鋳造(investment casting)産業における他の用途が含まれる。エチルシリケート結合剤は、典型的には商業的及び工業的用途での使用のために他の製品と混合される。例えば、コーティング産業では、エチルシリケート結合剤を他の材料と混合させて腐食に対して又は塗料の適用前に金属をコーティングするための無機亜鉛リッチプライマーを作り出すことができる。鋳造産業では、エチルシリケート結合剤を他の材料と混合させて鋳造材料を硬化セラミック材料にする。
本発明は、エチルシリケートポリマーに関し、好ましくは規制されている揮発性有機化合物(VOC)レベルが低いエチルシリケートポリマー、より具体的には、規制されているVOCレベルが減少された、安定で速硬化性のエチルシリケートポリマー結合剤に関する。さらに、本発明は、VOCについて規制されているが、同様の又は改善された性能特性を有する溶媒を実質的に除去又は低減し、且つVOCが低下した長期安定性の結合剤を提供する。さらに、驚くべきことに、本発明の新規な溶剤を用いた結果として得られるエチルシリケートポリマー結合剤は、さらに、MAK及びグリコールエーテルDPMなどの規制されているVOCを有する一般的な溶剤を使用する従来技術のエチルシリケートポリマー結合剤よりも速い硬化時間を有し、その上、十分に低い規制されているVOCを有する。
本発明は、エチルシリケートポリマーに関し、エチルシリケートポリマー、具体的には規制されている揮発性有機化合物(VOC)レベルが低下したエチルシリケートポリマー結合剤、より具体的には規制されているVOCレベルが低い安定な速硬化性エチルシリケートポリマー結合剤の製造方法に関する。
Claims (36)
- ポリエチルシリケート組成物であって、
全組成物の質量を基準として18〜50質量%のSiO2;
全組成物の質量を基準として0〜60質量%のアルコール;及び
正の量の溶媒
を含み、前記溶媒は全組成物の質量を基準として40質量%までを占め、且つ前記溶媒が組成物の全質量を基準として、プロピレンカーボネートとtert−ブチルアセテートとの組み合わせ10〜25質量%を含み、前記溶媒と前記アルコールとの組み合わせは全組成物の質量を基準として5〜70質量%を構成する、前記ポリエチルシリケート組成物。 - エチルシリケート組成物が55〜90%の量で加水分解される、請求項1に記載の組成物。
- 前記アルコールがエタノールである、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒及び前記エタノールが全組成物の質量を基準として10〜55質量%である、請求項3に記載の組成物。
- 前記溶媒及び前記エタノールが全組成物の質量を基準として16〜45質量%を構成する、請求項4に記載の組成物。
- 前記溶媒及び前記エタノールが全組成物の質量を基準として35〜50質量%を構成する、請求項4に記載の組成物。
- 前記溶媒及び前記エタノールが全組成物の質量を基準として10〜70質量%を構成する、請求項3に記載の組成物。
- 前記溶媒及び前記エタノールが全組成物の質量を基準として30〜68質量%を構成する、請求項7に記載の組成物。
- 前記溶媒及び前記エタノールが全組成物の質量を基準として40〜60質量%を構成する、請求項8に記載の組成物。
- 前記エタノールが全組成物の質量を基準として60質量%未満である、請求項3に記載の組成物。
- 前記エタノールが全組成物の質量を基準として45質量%未満である、請求項10に記載の組成物。
- 前記エタノールが全組成物の質量を基準として10〜40質量%である、請求項11に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として10質量%未満のメチルアミルケトン、及び組成物の全質量を基準として7.5質量%未満のジプロピレングリコールメチルエーテルを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として5質量%未満の前記メチルアミルケトンと前記ジプロピレングリコールメチルエーテルとの組み合わせを含む、請求項13に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として3質量%未満の前記メチルアミルケトンと前記ジプロピレングリコールメチルエーテルとの組み合わせを含む、請求項13に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として1〜3質量%未満の前記メチルアミルケトンと前記ジプロピレングリコールメチルエーテルを含む、請求項13に記載の組成物。
- 前記エチルシリケート組成物が実質的に前記メチルアミルケトンと前記ジプロピレングリコールメチルエーテルを含まない、請求項13に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として5〜15質量%の前記プロピレンカーボネートを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として5〜10質量%の前記プロピレンカーボネートを含む、請求項18に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として5〜18質量%の前記tert−ブチルアセテートを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、組成物の全質量を基準として8〜15質量%の前記tert−ブチルアセテートを含む、請求項20に記載の組成物。
- 前記溶媒が、全組成物の3〜40質量%を構成する、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、全組成物の4〜30質量%を構成する、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、全組成物の4〜24質量%を構成する、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、それぞれ組成物の全質量を基準として、10〜20質量%の前記プロピレンカーボネート及び5〜15質量%の前記tert−ブチルアセテートを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、それぞれ組成物の全質量を基準として、3〜12質量%の前記プロピレンカーボネート及び7〜14質量%の前記tert−ブチルアセテートを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記溶媒が、それぞれ組成物の全質量を基準として、5〜6質量%の前記プロピレンカーボネート及び13〜14質量%の前記tert−ブチル−アセテートを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記アルコールが組成物の全質量を基準として35〜40質量%を占める、請求項1に記載の組成物。
- 亜鉛粒子と耐火物に添加されて亜鉛リッチコーティングを形成する請求項1に記載の組成物であって、前記亜鉛リッチコーティングが表面に適用される際に、前記表面への適用後6時間〜8時間以内にMEK 50摩擦試験に合格することが可能である、前記組成物。
- それぞれ組成物の全質量を基準として、前記アルコールが35〜40質量%であり、前記溶媒が18〜20質量%であり且つ5〜6質量%の前記プロピレンカーボネート及び13〜14質量%の前記tert−ブチル−アセテートを含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記SiO2がコロイド状シリカゾルである、請求項1に記載の組成物。
- 前記SiO2が濃縮シリカ溶液である、請求項1に記載の組成物。
- ポリエチルシリケート組成物の形成方法であって、
エタノール、酸及びコロイド状シリカゾル又は濃縮シリカ溶液から選択されるシリカ源を反応器に添加する工程;
前記添加工程後に前記反応器を加熱する工程;
エチルシリケートを前記反応器に添加して加水分解反応を開始する工程;及び
エチルシリケートを添加する前記工程の前にまたはその間にプロピレンカーボネートを前記反応器に添加する工程
を含む、前記方法。 - エチルシリケートを添加する前記工程の前にプロピレンカーボネートを添加する工程を含む、請求項33に記載の方法。
- エチルシリケートを添加する前記工程の間にプロピレンカーボネートを添加する工程を含む、請求項33に記載の方法。
- ポリエチルシリケート組成物の形成方法であって、
コロイド状シリカゾル又は濃縮シリカ溶液から選択されるシリカ源及びプロピレンカーボネートを反応器に添加する工程;
エチルシリケートを前記反応器に添加して加水分解反応を開始する工程;及び
前記加水分解反応後にtert−ブチルアセテートを前記反応器に添加する工程;
を含む、前記方法。
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