JP2002539317A5 - - Google Patents
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【特許請求の範囲】
【請求項1】 組み立てられかつ上塗りされることが意図される金属基体をコーティングするための組成物であって、臨界顔料体積濃度に少なくとも等しい顔料体積濃度を有し、かつシリカバインダーおよび、乾燥膜に基づいてコーティングの10〜90体積%の量の亜鉛粉末および/または亜鉛合金を含むところの組成物において、該組成物のバインダーが、少なくとも6:1のSiO2/M2Oモル比(Mは全アルカリ金属およびアンモニウムイオンを表す)を有する水性シリカゾルを含むこと、および該水性シリカゾル中のシリカ粒子が10nmより小さい平均粒径を有することを特徴とする組成物。
【請求項2】 バインダーが少なくとも25:1のSiO2/M2Oモル比のシリカゾルであることを特徴とする、請求項1記載のコーティング組成物。
【請求項3】 バインダーがアルカリ金属ケイ酸塩をさらに含むことを特徴とする、請求項1または2記載のコーティング組成物。
【請求項4】 シリカ粒子が3nm〜10nm未満の範囲の平均粒径を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項5】 バインダーがシランカップリング剤をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項6】 バインダーが有機樹脂をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜5いずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項7】 水系ショッププライマーであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項8】 組み立てられかつ上塗りされることが意図される鋼製基体をコーティングするための水系ショッププライマーであって、該組成物が20〜40体積%の固形分を有し、かつ
少なくとも6:1のSiO2/M2Oモル比(Mは全アルカリ金属およびアンモニウムイオンを表す)を有する水性シリカゾルバインダー、ここで、該水性シリカゾル中のシリカ粒子は10nm以下の平均粒径を有する、
乾燥膜に基づいてコーティングの10〜90体積%の、2〜12μmの平均粒径を有する亜鉛粉末および/または亜鉛合金、
シリカに基づいて0〜35重量%の有機樹脂、
シリカに基づいて0〜30重量%のシランカップリング剤、
所望により、3μmより下の平均粒径を有する非亜鉛顔料、および
所望により、ポットライフエクステンダー
を含む水系ショッププライマー。
【請求項1】 組み立てられかつ上塗りされることが意図される金属基体をコーティングするための組成物であって、臨界顔料体積濃度に少なくとも等しい顔料体積濃度を有し、かつシリカバインダーおよび、乾燥膜に基づいてコーティングの10〜90体積%の量の亜鉛粉末および/または亜鉛合金を含むところの組成物において、該組成物のバインダーが、少なくとも6:1のSiO2/M2Oモル比(Mは全アルカリ金属およびアンモニウムイオンを表す)を有する水性シリカゾルを含むこと、および該水性シリカゾル中のシリカ粒子が10nmより小さい平均粒径を有することを特徴とする組成物。
【請求項2】 バインダーが少なくとも25:1のSiO2/M2Oモル比のシリカゾルであることを特徴とする、請求項1記載のコーティング組成物。
【請求項3】 バインダーがアルカリ金属ケイ酸塩をさらに含むことを特徴とする、請求項1または2記載のコーティング組成物。
【請求項4】 シリカ粒子が3nm〜10nm未満の範囲の平均粒径を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項5】 バインダーがシランカップリング剤をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項6】 バインダーが有機樹脂をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜5いずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項7】 水系ショッププライマーであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載のコーティング組成物。
【請求項8】 組み立てられかつ上塗りされることが意図される鋼製基体をコーティングするための水系ショッププライマーであって、該組成物が20〜40体積%の固形分を有し、かつ
少なくとも6:1のSiO2/M2Oモル比(Mは全アルカリ金属およびアンモニウムイオンを表す)を有する水性シリカゾルバインダー、ここで、該水性シリカゾル中のシリカ粒子は10nm以下の平均粒径を有する、
乾燥膜に基づいてコーティングの10〜90体積%の、2〜12μmの平均粒径を有する亜鉛粉末および/または亜鉛合金、
シリカに基づいて0〜35重量%の有機樹脂、
シリカに基づいて0〜30重量%のシランカップリング剤、
所望により、3μmより下の平均粒径を有する非亜鉛顔料、および
所望により、ポットライフエクステンダー
を含む水系ショッププライマー。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコーティング組成物は、上記の問題/欠点に対する解決を提供する。本発明に係る、組み立てられかつ上塗りされることが意図される金属基体をコーティングするための、臨界顔料体積濃度に少なくとも等しい顔料体積濃度を有し、かつシリカバインダーおよび乾燥膜に基づいてコーティングの10〜90体積%の量の亜鉛粉末および/または亜鉛合金を含む組成物は、該組成物のバインダーが、少なくとも6:1のSiO2/M2Oモル比(Mは全アルカリ金属およびアンモニウムイオンを表す)を有する水性シリカゾルバインダーを含み、ここで、該水性シリカゾル中のシリカ粒子は10nmより小さい平均粒径を有する。
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコーティング組成物は、上記の問題/欠点に対する解決を提供する。本発明に係る、組み立てられかつ上塗りされることが意図される金属基体をコーティングするための、臨界顔料体積濃度に少なくとも等しい顔料体積濃度を有し、かつシリカバインダーおよび乾燥膜に基づいてコーティングの10〜90体積%の量の亜鉛粉末および/または亜鉛合金を含む組成物は、該組成物のバインダーが、少なくとも6:1のSiO2/M2Oモル比(Mは全アルカリ金属およびアンモニウムイオンを表す)を有する水性シリカゾルバインダーを含み、ここで、該水性シリカゾル中のシリカ粒子は10nmより小さい平均粒径を有する。
【0008】
【発明の実施の形態】
バインダーは、最も好ましくは、水性シリカゾルに基づく。そのようなゾルは、Akzo NobelからBindzilの商標で、またはDu PontからLudoxの商標で市販されているが、それらに関する文献は、通常の等級のコロイド状シリカは良好な塗膜形成剤でないことを強調している。種々の粒径のコロイド状シリカを有しかつ種々の安定剤を含む種々の等級のゾルが利用可能である。コロイド状シリカの粒径は、例えば3〜100nmの範囲であり得る。本発明者らは、この範囲の下端付近の粒径、すなわち10nmに等しいか10nmより小さい、好ましくは3〜10nmの範囲、より好ましくは5〜10nmの範囲の粒径を有するシリカ粒子を使用することにより、良好な膜特性を有するコーティングが得られ得ることを見出した。ふくれの開始および/または成長に対する耐性を更に改善するために、シリカゾルは好ましくは、少なくとも25:1、より好ましくは少なくとも50:1のSiO2/M2Oモル比を有し、200:1以上のSiO2/M2Oモル比を有し得る。さらに、異なるSiO2/M2Oモル比を有する2以上のシリカゾルの混合物(ここで、混合物のSiO2/M2Oモル比は少なくとも25:1である)を使用することが可能である。ゾルは、アルカリ、例えばナトリウム、カリウムもしくはリチウムの水酸化物、または4級アンモニウム水酸化物によって、あるいはアルカノールアミンなどの水溶性有機アミンによって安定化することができる。コーティング組成物は、好ましくは、アンモニウム安定化シリカゾルを何ら実質的に含むべきでない。なぜならば、アンモニウム安定化ゾルの存在は、特にバインダーがアンモニウム安定化シリカゾルから主に成り、かつコーティング組成物が亜鉛粉末をも含む場合は、組成物のゲル化を生じ得るからである。
【発明の実施の形態】
バインダーは、最も好ましくは、水性シリカゾルに基づく。そのようなゾルは、Akzo NobelからBindzilの商標で、またはDu PontからLudoxの商標で市販されているが、それらに関する文献は、通常の等級のコロイド状シリカは良好な塗膜形成剤でないことを強調している。種々の粒径のコロイド状シリカを有しかつ種々の安定剤を含む種々の等級のゾルが利用可能である。コロイド状シリカの粒径は、例えば3〜100nmの範囲であり得る。本発明者らは、この範囲の下端付近の粒径、すなわち10nmに等しいか10nmより小さい、好ましくは3〜10nmの範囲、より好ましくは5〜10nmの範囲の粒径を有するシリカ粒子を使用することにより、良好な膜特性を有するコーティングが得られ得ることを見出した。ふくれの開始および/または成長に対する耐性を更に改善するために、シリカゾルは好ましくは、少なくとも25:1、より好ましくは少なくとも50:1のSiO2/M2Oモル比を有し、200:1以上のSiO2/M2Oモル比を有し得る。さらに、異なるSiO2/M2Oモル比を有する2以上のシリカゾルの混合物(ここで、混合物のSiO2/M2Oモル比は少なくとも25:1である)を使用することが可能である。ゾルは、アルカリ、例えばナトリウム、カリウムもしくはリチウムの水酸化物、または4級アンモニウム水酸化物によって、あるいはアルカノールアミンなどの水溶性有機アミンによって安定化することができる。コーティング組成物は、好ましくは、アンモニウム安定化シリカゾルを何ら実質的に含むべきでない。なぜならば、アンモニウム安定化ゾルの存在は、特にバインダーがアンモニウム安定化シリカゾルから主に成り、かつコーティング組成物が亜鉛粉末をも含む場合は、組成物のゲル化を生じ得るからである。
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