JP7061142B2 - 膨張性コーティング組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、膨張性コーティング組成物(受動的耐火(PFP)コーティングとしても公知)、膨張性多成分コーティング製品、膨張性コーティング組成物または膨張性多成分コーティング製品を使用するための方法、および膨張性コーティング組成物または膨張性多成分コーティング製品でコーティングされた基材に関する。
膨張性コーティングは、日常生活および産業の種々の側面で幅広く使用されている。膨張性コーティングは一般に、基材の表面に塗布されて、基材の表面の燃焼特性を変化させ、急速な延焼を阻止する。産業では、膨張性コーティングは、例えば建築要素に塗布されて、そのような要素の耐火限界を増加させる。
多くの実験とたゆまぬ努力の後、本発明の発明者らは、本発明の組成物が、上で議論したような当技術分野における問題を解決し得ることを見出した。
いずれかの操作例または他に示されている場合を除き、本明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量、反応条件などを表すすべての数は、すべての例において、「約」という用語で修飾されていると理解されるべきである。したがって、逆のことが示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲で示される数値パラメーターは、本発明によって得られることになる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、特許請求の範囲への均等論の適用を限定しようとすることなく、各数値パラメーターは、少なくとも、報告された有効桁数に照らし、通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。
耐火特性試験
本発明の膨張性コーティング組成物および比較膨張性コーティング組成物を、以下の表1に列挙する構成成分および重量によってビーカー中でそれぞれ調合した。試料1は、比較膨張性コーティング組成物であり、試料2および3は、本発明の膨張性コーティング組成物である。
耐プール火炎特性試験
燃焼試験
変形例が、添付の特許請求の範囲において定義される通りの本発明の範囲から逸脱するこ
となくなされ得ることが当業者には明らかであろう。
本発明の好ましい実施形態によれば、例えば、以下が提供される。
(項1)
少なくとも以下の構成成分:
a)ポリマー、
b)硬化剤、
c)芳香族化合物および/またはトール油脂肪酸を含む炭素源、
d)発泡剤、
e)酸源、
f)強化繊維、ならびに
g)無機添加剤
の混合物を含む、膨張性コーティング組成物。
(項2)
前記無機添加剤が、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウムおよび/または無機ホウ素化合物を含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項3)
前記ポリマーが、以下:
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリビニル、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリイミド、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂およびシアネート樹脂
のうちの1種または複数種を含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項4)
前記硬化剤が、アミン、アミン付加物、ポリアミド、ポリエポキシド、ポリエーテルア
ミンおよびポリオールのうちの1種または複数種を含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項5)
前記芳香族化合物が、ビスフェノール化合物および/または長鎖ヒドロカルビル置換基
を有する芳香族化合物を含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項6)
前記ビスフェノール化合物が、ビスフェノールA、ビスフェノールBおよび/またはビ
スフェノールFを含む、上記項5に記載の膨張性コーティング組成物。
(項7)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物中の長鎖ヒドロカルビルが、1、2または3つの二重結合を有する6~20個の炭素原子の長鎖ヒドロカルビルである、上記項5に記載の膨張性コーティング組成物。
(項8)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、その芳香環で、ヒドロキシ、カルボキシおよび/またはアミノを含む少なくとも1つの官能基で置換されている、上記項7に記載の膨張性コーティング組成物。
(項9)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、カルダノールである、上記項
5に記載の膨張性コーティング組成物。
(項10)
前記発泡剤が、メラミン、メラミン誘導体、ジシアノジアミド(dicynodiamide)およ
び/または尿素を含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項11)
前記酸源が、ポリリン酸アンモニウム、リン酸トリクロロエチル、リン酸トリクロロプロピル、ピロリン酸メラミンおよび/またはリン酸トリフェニルを含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項12)
前記強化繊維が、鉱物繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維および/またはバ
サルト繊維を含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項13)
硬化促進剤をさらに含む、上記項1に記載の膨張性コーティング組成物。
(項14)
前記a)ポリマーが、前記組成物の総重量に対して10wt%~40wt%を構成する
、上記項1~13のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
(項15)
前記b)硬化剤が、前記組成物の総重量に対して10wt%~30wt%を構成する、
上記項1~13のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
(項16)
前記c)炭素源が、前記組成物の総重量に対して最大18wt%を構成する、上記項1
~13のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
(項17)
前記d)発泡剤が、前記組成物の総重量に対して1wt%~10wt%を構成する、上記項1~13のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
(項18)
前記e)酸源が、前記組成物の総重量に対して5wt%~30wt%を構成する、上記
項1~13のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
(項19)
前記f)強化繊維が、前記組成物の総重量に対して最大5wt%を構成する、上記項1
~13のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
(項20)
パートA)およびパートB)
を含む多成分膨張性コーティング製品であって、
パートA)が、ポリマーおよび酸源を含み、
パートB)が、硬化剤および発泡剤を含み、
膨張性多成分コーティング製品が、パートA)および/またはパートB)中に存在する
芳香族化合物および/またはトール油脂肪酸を含む炭素源、パートA)および/またはパ
ートB)中に存在する強化繊維、パートA)および/またはパートB)中に存在する無機
添加剤をさらに含む、膨張性多成分コーティング製品。
(項21)
前記無機添加剤が、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウムおよび/または無機ホウ素化合物を含む、上記項20に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項22)
前記ポリマーが、以下:
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリビニル、フェノール樹脂
、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリイミド、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂およびシア
ネート樹脂
のうちの1種または複数種を含む、上記項20に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項23)
前記硬化剤が、アミン、アミン付加物、ポリアミド、ポリエポキシド、ポリエーテルア
ミンおよびポリオールのうちの1種または複数種を含む、上記項20に記載の膨張性多成
分コーティング製品。
(項24)
前記芳香族化合物が、ビスフェノール化合物および/または長鎖ヒドロカルビル置換基
を有する芳香族化合物を含む、上記項23に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項25)
前記ビスフェノール化合物が、ビスフェノールA、ビスフェノールBおよび/またはビ
スフェノールFを含む、上記項24に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項26)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物中の長鎖ヒドロカルビルが、1、
2または3つの二重結合を有する6~20個の炭素原子の長鎖ヒドロカルビルである、上記項24に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項27)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、その芳香環で、ヒドロキシ、
カルボキシおよび/またはアミノを含む少なくとも1つの官能基で置換されている、上記
項26に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項28)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、カルダノールである、上記項
24に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項29)
前記発泡剤が、メラミン、メラミン誘導体、ジシアノジアミドおよび/または尿素を含
む、上記項20に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項30)
前記酸源が、ポリリン酸アンモニウム、リン酸トリクロロエチル、リン酸トリクロロプ
ロピル、ピロリン酸メラミンおよび/またはリン酸トリフェニルを含む、上記項20に記
載の膨張性多成分コーティング製品。
(項31)
前記強化繊維が、鉱物繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維および/またはバ
サルト繊維を含む、上記項20に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項32)
硬化促進剤をさらに含む、上記項20に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項33)
前記a)ポリマーが、組成物の総重量に対して10wt%~40wt%を構成する、上記項20~32のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項34)
前記b)硬化剤が、組成物の総重量に対して10wt%~30wt%を構成する、上記
項20~32のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項35)
前記c)炭素源が、組成物の総重量に対して最大18wt%を構成する、上記項20~
32のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項36)
前記d)発泡剤が、組成物の総重量に対して1wt%~10wt%を構成する、上記項
20~32のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項37)
前記e)酸源が、組成物の総重量に対して5wt%~30wt%を構成する、上記項2
0~32のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項38)
前記f)強化繊維が、組成物の総重量に対して最大5wt%を構成する、上記項20~
32のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項39)
パートAおよびパートBが、使用前に混合される、上記項20~32のいずれか1項に
記載の膨張性多成分コーティング製品。
(項40)
先行する上記項1~20のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物を使用する
ための方法であって、コーティング混合物を基材に塗布するステップを含む、方法。
(項41)
上記項20~32のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品を使用するた
めの方法であって、パートA)およびパートB)を混合して、コーティング混合物を得る
ステップ、ならびに次いで、前記コーティング混合物を基材に塗布するステップを含む、
方法。
(項42)
上記項1~20のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物でコーティングされた基材。
(項43)
前記基材が金属基材である、上記項42に記載の基材。
(項44)
上記項20~39のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品でコーティングされた基材。
(項45)
前記基材が金属基材である、上記項44に記載の基材。
(項46)
膨張性コーティング組成物の改善における炭素源の使用であって、前記炭素源が、芳香
族化合物および/またはトール油脂肪酸を含む、使用。
(項47)
前記芳香族化合物が、ビスフェノール化合物および/または長鎖ヒドロカルビル置換基
を有する芳香族化合物を含む、上記項46に記載の使用。
(項48)
ビスフェノール化合物が、ビスフェノールA、ビスフェノールBおよび/またはビスフ
ェノールFを含む、上記項46に記載の使用。
(項49)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物中の長鎖ヒドロカルビルが、1、2または3つの二重結合を有する6~20個の炭素原子の長鎖ヒドロカルビルである、上記項46に記載の使用。
(項50)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、その芳香コアで、ヒドロキシ
、カルボキシおよび/またはアミノを含む少なくとも1つの官能基で置換されている、上記項49に記載の使用。
(項51)
長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物が、カルダノールである、上記項46に記載の使用。
Claims (48)
- 少なくとも以下の構成成分:
a)ポリマー、
b)硬化剤、
c)芳香族化合物および/またはトール油脂肪酸を含む炭素源であって、ここで、前記芳香族化合物が、少なくとも6個の炭素原子および1~3つの二重結合を有する長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物を含む、炭素源、
d)発泡剤、
e)酸源、
f)強化繊維、ならびに
g)無機添加剤
の混合物を含む、膨張性コーティング組成物。 - 前記無機添加剤が、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムおよび/または無機ホウ素化合物を含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記ポリマーが、以下:
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリビニル、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリイミド、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂およびシアネート樹脂
のうちの1種または複数種を含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。 - 前記硬化剤が、アミン、アミン付加物、ポリアミド、ポリエポキシド、ポリエーテルアミンおよびポリオールのうちの1種または複数種を含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物中の長鎖ヒドロカルビルが、1、2または3つの二重結合を有する6~20個の炭素原子の長鎖ヒドロカルビルである、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、その芳香環で、ヒドロキシ、カルボキシおよび/またはアミノを含む少なくとも1つの官能基で置換されている、請求項5に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物が、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するフェノール、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するヒドロキノン、長鎖ヒドロカルビル置換基を有する安息香酸、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するフタル酸、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するアニリン、および/または長鎖ヒドロカルビル置換基を有するベンゼンジアミンを含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、カルダノールである、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記発泡剤が、メラミン、メラミン誘導体、ジシアノジアミド(dicynodiamide)および/または尿素を含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記酸源が、ポリリン酸アンモニウム、リン酸トリクロロエチル、リン酸トリクロロプロピル、ピロリン酸メラミンおよび/またはリン酸トリフェニルを含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記強化繊維が、鉱物繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維および/またはバサルト繊維を含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 硬化促進剤をさらに含む、請求項1に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記a)ポリマーが、前記組成物の総重量に対して10wt%~40wt%を構成する、請求項1~12のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記b)硬化剤が、前記組成物の総重量に対して10wt%~30wt%を構成する、請求項1~12のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記c)炭素源が、前記組成物の総重量に対して最大18wt%を構成する、請求項1~12のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記d)発泡剤が、前記組成物の総重量に対して1wt%~10wt%を構成する、請求項1~12のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記e)酸源が、前記組成物の総重量に対して5wt%~30wt%を構成する、請求項1~12のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
- 前記f)強化繊維が、前記組成物の総重量に対して最大5wt%を構成する、請求項1~12のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物。
- パートA)およびパートB)
を含む多成分膨張性コーティング製品であって、
パートA)が、ポリマーおよび酸源を含み、
パートB)が、硬化剤および発泡剤を含み、
膨張性多成分コーティング製品が、パートA)および/またはパートB)中に存在する芳香族化合物および/またはトール油脂肪酸を含む炭素源、パートA)および/またはパートB)中に存在する強化繊維、パートA)および/またはパートB)中に存在する無機添加剤をさらに含み、ここで、前記芳香族化合物が、少なくとも6個の炭素原子および1~3つの二重結合を有する長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物を含む、膨張性多成分コーティング製品。 - 前記無機添加剤が、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムおよび/または無機ホウ素化合物を含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記ポリマーが、以下:
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリビニル、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリイミド、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂およびシアネート樹脂のうちの1種または複数種を含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。 - 前記硬化剤が、アミン、アミン付加物、ポリアミド、ポリエポキシド、ポリエーテルアミンおよびポリオールのうちの1種または複数種を含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物中の長鎖ヒドロカルビルが、1、2または3つの二重結合を有する6~20個の炭素原子の長鎖ヒドロカルビルである、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、その芳香環で、ヒドロキシ、カルボキシおよび/またはアミノを含む少なくとも1つの官能基で置換されている、請求項23に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物が、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するフェノール、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するヒドロキノン、長鎖ヒドロカルビル置換基を有する安息香酸、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するフタル酸、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するアニリン、および/または長鎖ヒドロカルビル置換基を有するベンゼンジアミンを含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、カルダノールである、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記発泡剤が、メラミン、メラミン誘導体、ジシアノジアミドおよび/または尿素を含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記酸源が、ポリリン酸アンモニウム、リン酸トリクロロエチル、リン酸トリクロロプロピル、ピロリン酸メラミンおよび/またはリン酸トリフェニルを含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記強化繊維が、鉱物繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、炭素繊維および/またはバサルト繊維を含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 硬化促進剤をさらに含む、請求項19に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記a)ポリマーが、組成物の総重量に対して10wt%~40wt%を構成する、請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記b)硬化剤が、組成物の総重量に対して10wt%~30wt%を構成する、請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記c)炭素源が、組成物の総重量に対して最大18wt%を構成する、請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記d)発泡剤が、組成物の総重量に対して1wt%~10wt%を構成する、請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記e)酸源が、組成物の総重量に対して5wt%~30wt%を構成する、請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 前記f)強化繊維が、組成物の総重量に対して最大5wt%を構成する、請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- パートAおよびパートBが、使用前に混合される、請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品。
- 先行する請求項1~18のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物を使用するための方法であって、コーティング混合物を基材に塗布するステップを含む、方法。
- 請求項19~30のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品を使用するための方法であって、パートA)およびパートB)を混合して、コーティング混合物を得るステップ、ならびに次いで、前記コーティング混合物を基材に塗布するステップを含む、方法。
- 請求項1~18のいずれか1項に記載の膨張性コーティング組成物でコーティングされた基材。
- 前記基材が金属基材である、請求項40に記載の基材。
- 請求項19~37のいずれか1項に記載の膨張性多成分コーティング製品でコーティングされた基材。
- 前記基材が金属基材である、請求項42に記載の基材。
- 膨張性コーティング組成物の耐低温特性の改善における炭素源の使用であって、前記炭素源が、芳香族化合物および/またはトール油脂肪酸を含み、ここで、前記芳香族化合物が、少なくとも6個の炭素原子および1~3つの二重結合を有する長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物を含む、使用。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物中の長鎖ヒドロカルビルが、1、2または3つの二重結合を有する6~20個の炭素原子の長鎖ヒドロカルビルである、請求項44に記載の使用。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する前記芳香族化合物が、その芳香コアで、ヒドロキシ、カルボキシおよび/またはアミノを含む少なくとも1つの官能基で置換されている、請求項45に記載の使用。
- 前記長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物が、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するフェノール、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するヒドロキノン、長鎖ヒドロカルビル置換基を有する安息香酸、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するフタル酸、長鎖ヒドロカルビル置換基を有するアニリン、および/または長鎖ヒドロカルビル置換基を有するベンゼンジアミンを含む、請求項44に記載の使用。
- 長鎖ヒドロカルビル置換基を有する芳香族化合物が、カルダノールである、請求項44に記載の使用。
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