JP2004525222A

JP2004525222A - 耐食性被覆用組成物

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Publication number: JP2004525222A
Application number: JP2002573866A
Authority: JP
Inventors: ヤメスフィエルト，レクス
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: CA2441004A1; CN1633479A; JP4225467B2; EP1379594A1; CN1333018C; US7462654B2; EP1379594B1; US20020177646A1; WO2002074869A1

Abstract

本発明は、樹脂系および疎水性金属酸化物を含む耐食性表面処理用組成物を提供する。この疎水性金属酸化物は湿式法で製造され、少なくとも約３５０m²／ｇの表面積を有することにより特徴づけられる。さらに本発明はこのような表面処理用組成物を製造する方法を提供する。さらに本発明は、本発明の表面処理用組成物で被覆された表面を有する基体、ならびに基体表面に耐食性を与える方法を提供する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は耐食性被覆用組成物およびそのような被覆用組成物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属酸化物、特にシリカは、「つや消し」（“ｍａｔｔｎｅｓｓ”）の感じを得るために特定の表面被覆用材料に配合されてきた。基体に付着される湿潤膜は表面張力により最初は平らに保持され、それにより光沢のある表面が得られる。その膜は乾燥し、硬化するので、ゾル−ゲル転移に関連して増加する粘弾性は粒子の膜内への移動を妨げ、そして表面はつや消し剤粒子に順応するように変形する。この粗さは固化膜において維持され、それはつや消し仕上げにより特徴づけられる。特定の金属酸化物に基因するつや消し効果はある用途に対する望ましい表面外観を与えるが、表面被覆用組成物は種々の用途に対する有用性を高めるために、耐食性のような付加的特性を有するのが望ましい。
【０００３】
耐食性は、水および／または他の物質（たとえば液体）による湿潤もしくはその吸収後に、または被覆された基体にその最初の機能を生じさせやすいような不利な条件にさらされた後に、損傷（たとえば、発泡、クラック発生および汚損）に抵抗する組成物の特性である。表面被覆用組成物にもっと耐食性を付与しようとする従来の試みは、組成物に、特定の金属酸化物、特に、処理されたフュームドシリカ、を配合してきた。
【０００４】
基本構造単位として二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を有する無機材料であるシリカは、種々の分子形態で存在し、たとえばモノマー、ダイマー、オリゴマー、環状形態およびポリマーを含む。さらに、シリカは無定形、結晶性、水和、溶媒和、もしくは無水（ｄｒｙ）であり得、種々の粒状および凝集状態で存在しうる。
【０００５】
無定形シリカは、たとえば過飽和溶液を冷却し、不飽和溶液を濃縮することにより、またはＳｉＣｌ₄、シリカエステル、Ｓｉ（ＯＲ）₄等のような反応活性シリカ前駆体の溶液の入念な加水分解により、Ｓｉ（ＯＨ）₄の過飽和溶液を与え、そこから無定形シリカを沈殿させる。
【０００６】
熱分解すなわち「フュームドシリカ」（“ｆｕｍｅｄｓｉｌｉｃａ”）は約２〜２０nmの粒径を有し、蒸気相から生成される。たとえば、シリカ（通常ケイ砂）は約２０００℃で蒸発され、そして冷却されて無水の無定形シリカ粒子を生成しうる。あるいは、シリカは還元剤（たとえばコークス）の存在下で約１５００℃で昇華されてＳｉＯを生成し得、それは酸化されて粒状シリカを形成する。フュームドシリカを製造する他の方法は、たとえば高温でのＳｉＣｌ₄の酸化、またはメタンもしくは水素存在下でのＳｉＣｌ₄の燃焼、を含む。
【０００７】
シリカ溶液は重合挙動を示し、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の増加ならびにＳｉ−ＯＨ結合の減少をもたらす。水性媒体において、無定形のシリカは溶解（および／または解重合）し、Ｓｉ（ＯＨ）₄を形成し、それは重合を受けて、粒子表面の内側にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、および外側にＳｉ−ＯＨ結合を有する離散粒子を形成する。ある条件下では、このようにして形成されたポリマーシリカ粒子は、さらに会合して個々の粒子を含む鎖およびネットワークを与える。
【０００８】
通常、中性もしくはアルカリ性条件（pH７以上）下で、粒子は大きさを増加させ、数を減少させ易く、一方において、酸性条件（pH＜７）下で、粒子は凝集して、クラスター、そして最終的には三次元ネットワークを形成する傾向が比較的大きい。塩は存在して粒子間の静電反発を低下させうるので、粒子の凝集は中性もしくはアルカリ性条件下でもっと生じやすい。
【０００９】
「ゾル」（“ｓｏｌ”）という用語は、水性媒体における、たとえば無定形シリカの離散したコロイド粒子の分散体をいう。適切な条件下で、ゾルは数年間の貯蔵後でさえ、ゲル化せず、もしくは沈降せず、そして約５０％までのシリカおよび３００nmまでの粒径を含み得るが、約７０nmより大きい粒子はゆっくりと沈降しうる。ゾルは、たとえば弱アルカリ溶液中である大きさに粒子を成長させることにより、またはpHが約８−１０に低下するまで、急速撹拌しながらケイ酸ナトリウム（たとえばＮａ₂ＳｉＯ₃）の溶液に希釈酸を添加し、ついでＮａ⁺を除去（たとえばイオン交換もしくは電気透析により）することにより、形成されうる。シリカの種類、粒径および粒子の性質に依存して、シリカゾルは不安定化され、温和な酸性ないし強い酸性下でゲルを形成しうる。
【００１０】
「ゲル」（“ｇｅｌ”）という用語はコロイド粒子の密着した（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）、強固な（ｒｉｇｉｄ）、連続した三次元ネットワークをいう。シリカゲルはコロイドシリカ粒子の凝集により製造され（通常、中性塩が存在しないときに酸性条件下で）、三次元ゲル微細構造を形成しうる。しかし、ゲルが特定の一連の条件下で生成するか否かは、たとえば粒径および粒子表面の性質のようなシリカの特性に依存しうる。「ハイドロゲル」（“ｈｙｄｒｏｇｅｌ”）という用語は、細孔（ゲル微細構造内の空間）が水で充されているゲルをいう。同様に、「アルコゲル」（“ａｌｃｏｇｅｌ”）という用語は、細孔がアルコールで充されているゲルをいう。ゲルが乾燥してキセロゲルを生成するとき、蒸発はゲルの実質的な崩壊をもたらし得、比較的高密度の崩壊粉末を生じる。対照的に、ゲル微細構造が実質的に保存される手段（たとえば、米国特許第３，６５２，２１４号明細書に記載される超臨界乾燥）で乾燥されるとき、「エーロゲル」（“ａｅｒｏｇｅｌ”）として知られる低密度キセロゲルが生成される。シリカエーロゲルは、たとえば光学的透明性、非常に低い密度および新規な低熱伝導性のような、並はずれて望ましい特性を有する。HerrmannらのJournal of Non-Crystalline Solids, 186, 380〜387 (1995) を参照されたい。
【００１１】
上述のような合成シリカは、シリカ粒子の表面に存在するシラノール基により、通常親水性である。しかし、それらを種々の用途にもっと有用にするために、これらのシリカは数多くの方法により疎水性にされうる。そのような１つの方法はシリカの形態をシランで化学的に処理してシラノール基をメチル基で置換することを含む。あるいは、シリカは高温で有機アルコールでエステル化することにより、または有機ポリマーの物理的吸着により、疎水性にされうる。しかし、後者の場合には、そのような化学剤は活性なまま残り得、水のような他の反応性化学種の存在下でシリカから消失されうる。耐食性は、そのような疎水性金属酸化物により組成物に付与されていると、組成物がそのような化学剤にさらされるとき、劣化されうる。
【００１２】
化学的に処理されたフュームド金属酸化物は、他のさび止め剤に加えて組成物に添加され、耐食性を促進しうる。これに関して、米国特許第５，０９８，９３８号明細書は、膜形成ポリマー、腐食防止剤（たとえば金属クロム酸塩）、ならびに熱分解および結晶性シリカの混合物を含む被覆用組成物を記載し、それは疎水性である。上述の組成物に類似する組成物は基体に塗布されるときに腐食に対して保護を付与するが、これらの組成物により与えられる耐食性のレベルを増大させるのが好適であり、それにより不利な条件に供されたときに、被覆基体を比較的良好に保護しうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、種々の基体に塗布されたときに改良された耐食性を与える表面被覆用組成物に関して要請が存続する。本発明の目的はこのような表面被覆用組成物を提供することである。本発明の、これらおよび他の利点、ならびに付加的な発明の特徴は、以下の本発明の記載から明らかであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は樹脂系および疎水性金属酸化物を含む耐食性表面被覆用組成物を提供する。金属酸化物自体は湿式法により製造され、そして少くとも約３５０ｍ²／ｇの表面積を有することにより特徴づけられる。さらに、本発明はそのような耐食性表面被覆用組成物を製造する方法を提供する。さらに、本発明は本発明の表面被覆用組成物で被覆された表面を有する基体、ならびに基体の表面に耐食性を付与する方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば耐食性に優れた表面被覆用組成物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、（ａ）樹脂系、ならびに（ｂ）疎水性金属酸化物を含み、金属酸化物は湿式法により製造され、かつ少くとも３５０ｍ²／ｇの表面積を有する、耐食性表面被覆用組成物を提供する。
【００１７】
樹脂系はいかなる適切な樹脂も含有しうる。このように、樹脂は表面被覆における使用に適していることが当業者に知られているいかなる樹脂であってもよい。適切な樹脂は、たとえば、アルキド、エポキシ、ウレタン、ポリエステル、セルロース、アクリル、ならびにそれらの混合物および前駆体を含む。好適には、樹脂は少なくとも１つのエポキシもしくは少なくとも１つのアルキドを含む。適切なエポキシ樹脂はVianova-Resins／Solutia Inc.,からのBeckopox（登録商標）樹脂ならびにResolution Performance ProductsからのEpikote（登録商標）樹脂を含む。もっと好ましくは、樹脂は少なくとも１つのアルキドを含む。とりわけ有用なアルキド樹脂はCargill57-5806(McWhorter Technologies, Inc.)として知られているものである。
【００１８】
いかなる適切な量の樹脂も表面被覆用組成物中に存在しうる。たとえば、樹脂は約１０〜９５wt％の量で表面被覆用組成物中に存在しうる。好適には、樹脂は約２０〜７５wt％の量で、もっと好適には、約２５〜５０wt％の量で、表面被覆用組成物中に存在する。
【００１９】
いかなる適切な金属酸化物も本発明に関して使用されうる。適切な金属酸化物はシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア、マグネシアならびにそれらの混合物を含むが、シリカが最も好適である。本発明に関して用いられる金属酸化物は湿式法により製造される。合成無定形シリカは通常乾式もしくは湿式法により製造される。Degussaにより製造されるAerosil（登録商標R972）のような、従来の疎水性もしくは他の化学修飾シリカは、乾式法により製造される熱分解（すなわち、フュームド）シリカである。このような方法で、シリカは水素酸素炎中でテトラクロロシランのようなクロロシランの蒸気相加水分解により製造される。製造されたシリカは凝縮して小滴を形成し、互いに部分的に融合してフュームドシリカの一次凝集体を形成する。対照的に、通常の湿式方法は水性ケイ酸ナトリウム溶液（水ガラス）の使用を含む。１２を超える通常のｐＨで、シリカはずっと溶液を保つ。しかし、酸（たとえばＨＣｌ）の添加によるｐＨの添加は溶解されたケイ酸種を成長させ、凝集させる。ｐＨ、温度および塩濃度の変動に依存して、シリカは沈殿して沈殿シリカの個別の凝集体、もしくはシリカゲルの伸びた構造を形成する。シリカ製造のための種々の方法はＩｌｅｒの「The Chemistry of Silica」(Wiley-Interscence, 1978)に記載されている。
【００２０】
湿式方法により製造される金属酸化物にしたがって、本発明で使用される金属酸化物は通常コロイド、沈降もしくはエーロゲルとして特徴づけられが、エーロゲルが特に好適である。「エーロゲル」（”aerogel”）という用語は細孔内に空気を有する無定形の有機もしくは無機のゲルをいう。最も好ましくは、エーロゲルはシリカを含み、そしてヒドロゲルの表面をシリル化剤で修飾し、表面を修飾されたゲルを乾燥することにより調製される。このプロセスにより製造されるシリカエーロゲルはシリル化の程度および種類に依存して部分的にもしくは完全に疎水性でありうる。ＷＯ９８／２３３６６に開示されるシリカエーロゲルは本発明の表面被覆用組成物における金属酸化物として特に望ましい。
【００２１】
金属酸化物は離散した個別の粒子の形態であり得、それは凝集もしくは非凝集でありうる。金属酸化物はいかなる適切な径を有していてもよい。通常、金属酸化物は約０．２〜１５μｍのメジアン粒径を有する。もしつや消し仕上げが望まれると、金属酸化物は約２〜１０μｍのメジアン粒径を有するのが好適である。あるいは、粒子ははじめに比較的大きく（たとえば、約５ｍｍ）、ついで表面被覆用組成物の製造時に所望の大きさに破砕される。
【００２２】
金属酸化物はいかなる適切な表面積を有しうる。通常、金属酸化物は少なくとも約３５０ｍ^２/ｇ、好ましくは少なくとも約４００ｍ^２/ｇ、最も好ましくは少なくとも約５００ｍ^２/ｇ、の表面積を有する。ある態様において、金属酸化物は少なくとも約６００ｍ^２/ｇ、少なくとも約７００ｍ^２/ｇ、さらに約８００ｍ^２/ｇ、の表面積を有するのが適切である。通常、金属酸化物の表面積は約９００ｍ^２/ｇを超えず、そして約３５０〜９００ｍ^２/ｇである。金属酸化物の表面積はこの分野で知られているいかなる適切な方法により測定されうる。通常、金属酸化物の表面積は、ＢＥＴ法について述べているS.Brunauer,P.H.EmmetおよびI.TellerのJ.Am.Chemical.Society,60,309(1938)の方法により測定される。
【００２３】
金属酸化物は約０．０１〜０．１ｇ/ｃｍ^３のようないかなるタップ密度を有しうる。タップ密度を測定するために、乾燥粉末の知られている質量が、１０ｃｍ^３のメスシリンダーに移され、そして手により４０回タップされる。ついで、容積が書き留められ、密度が/容積が計算される。
【００２４】
金属酸化物はいかなる気孔率をも有しうる。通常、金属酸化物は約５０％以上、好ましくは約７０％以上、そして最も好ましくは約８０％以上の、気孔率を有する。
【００２５】
金属酸化物をシリル化剤で処理することにより、金属酸化物は疎水性の性格を示す。実際に、シリル化剤は金属酸化物粒子の表面にシリル部分を与える。いかなる適切なシリル部分もその効果を得るために本発明の金属酸化物に結合されうる。適切なシリル部分は、たとえば次の一般式の化合物（たとえば、シリル化剤）から得られる：
Ｒ_３Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＲ_３（Ｉ）
Ｒ_３Ｓｉ−Ｎ（Ｈ）−ＳｉＲ_３（II）
ここで遊離基Ｒは同一もしくは異なったものであり、そしてそれぞれ水素、または非反応性、有機、線状、分枝、環状、飽和もしくは不飽和、芳香族もしくはヘテロ芳香族の遊離基、好ましくはＣ_１〜Ｃ_１８のアルキルもしくはＣ_６〜Ｃ_１４のアリール、そしてもっと好ましくはＣ_１〜Ｃ_６のアルキル、シクロアルキル、フェニル、ビニルもしくはアクリルである。等しく適切な疎水性部分は式Ｒ^１ _４−ｎＳｉＣｌ_ｎもしくはＲ^１ _４−ｎＳｉ（ＯＲ^２）_ｎのシランから得られることができ、ここでｎ＝１〜４、そしてＲ^１およびＲ^２は同一もしくは異なり、そしてそれぞれ水素、または非反応性、有機、線状、分枝、環状、飽和もしくは不飽和、芳香族もしくはヘテロ芳香族遊離基、好ましくはＣ_１〜Ｃ_１８のアルキルもしくはＣ_６〜Ｃ_１４のアリール、そしてもっと好ましくはＣ_１〜Ｃ_６のアルキル、シクロへキシル、もしくはフェニルである。遊離基は、さらにフッ素もしくは塩素のようなハロゲン置換基を含みうる。最も好ましくは疎水性部分はトリメチルシリル、ビニルジメチルシリル、アクリルジメチルシリル、もしくはジメチルシリルであり、金属酸化物はトリメチルシリル、ビニルジメチルシリル、アクリルジメチルシリル、およびジメチルシリルからなる群より選ばれる１つ以上の表面部分を有する。
【００２６】
シリル化剤での処理後に、金属酸化物は疎水性の程度により特徴づけられる。「疎水性の程度」は金属酸化物をぬらす水−メタノール混合物中のメタノールの容量比をいい、それにより均一な懸濁液を形成する。金属酸化物は好ましくは少なくとも約４０vol％の疎水性の程度により特徴づけられる。疎水性の程度はできる限り高いのが望ましい。なぜなら疎水性のより高い程度は改良された耐食性を与えるのが通常であるからである。
【００２７】
金属酸化物粒子とシリル化剤の間の接触はいかなる適切な手段によっても達成されうる。たとえば、シリル化剤はキャリアと混合される前に金属酸化物粒子にスプレーされる。しかし、金属酸化物粒子とシリル化剤の間の接触は適切なキャリアもしくは溶媒（たとえば水）中で少なくとも１つのシリル化剤を金属酸化物に添加することを含むのが好適である。たとえば、水中のシリル化剤は金属酸化物の水性混合物に添加されうる。
【００２８】
金属酸化物の合計量に対するシリル化剤の合計量の相対的な比は十分な量の金属酸化物粒子がシリル化剤と接触するのに十分でなければならない。したがって、金属酸化物は約０．１〜３０ｗｔ％、好ましくは０．２〜２５ｗｔ％、そして最も好ましくは０．５〜１５ｗｔ％、の量で表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００２９】
いかなる適切なキャリア（たとえば、溶媒）も，所望ならば表面被覆用組成物に使用されうる。キャリアは適切な基体の表面への樹脂および金属酸化物の付着を容易にするために用いられうる。適切なキャリアは、水、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、芳香族化合物、アルカン、およびそれらの混合物を含む。いかなる適切な濃度のキャリアも、たとえば約８０wt％まで、表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００３０】
本発明の表面被覆用組成物は、さらに、表面被覆用組成物に配合するのに適切であることがこの分野で知られている種々のいかなる成分、特に耐食効果を与えるもの、も含みうる。このような添加剤は、たとえば、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤（たとえば、長鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩および長鎖、好ましくは分枝鎖の、アルキルスルホコハク酸エステル）、ノニオン界面活性剤（たとえば、長鎖、好ましくは分枝鎖の、アルキル基含有フェノールのポリアルキレンオキシドエステル、長鎖アルキルアルコールのポリアルキレンオキシドエステル、ならびにフッ素化界面活性剤）、硬化剤（たとえば、活性ハロゲン化合物、ビニルスルホン化合物、アジリジン化合物、エポキシ化合物、アクリロール化合物、イソシアナート化合物、等）、顔料分散体、増粘剤、流動性向上剤、消泡剤（たとえば、オクチルアルコール、シリコーン系消泡剤、等）、気泡抑制剤、解除剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、増白剤（たとえば蛍光増白剤）、保存剤（たとえば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル化合物、ベンズイソチアゾロン化合物、イソチアゾロン化合物、等）、抗カビ剤、黄ばみ抑制剤（たとえば、ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム、ｐ−トルエンスルフィン酸ナトリウム、等）、紫外線吸収剤、（たとえば２−位にヒドロキシジアルキルフェニル基を有するベンゾトリアゾール化合物）、抗酸化剤（たとえば立体障害フェノール化合物）、帯電防止剤、ｐＨ調節剤、防水剤、湿潤教化剤、および乾燥強化剤を含む。
【００３１】
耐食剤は耐食性をさらに高めるために表面被覆用組成物中に存在しうる。被覆用組成物への配合のために適切な耐食材料は、クロム酸塩、ホウ酸塩、タンニン、リン酸塩（リン酸亜鉛）、ホスホン酸塩、ケイサン塩（たとえばケイ酸カルシウム）、ポリピロール、等を含む。
【００３２】
金属酸化物以外の付加的な顔料は、表面被覆用組成物中に存在しうる。このような顔料は、たとえば炭酸カルシウム、クレー、ケイ酸アルミニウム、尿素‐ホルムアルデヒドフィラー等を含みうる。他の適切な顔料はアルミナ（たとえば、アルミナゾル、コロイドアルミナ、カチオン性酸化アルミナもしくはその水和物、シュードべーマイト等）、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、二酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サテン白、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、水和ハロイサイト、水酸化マグネシウム、ポリオレフィン（たとえば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、プラスチック（たとえばアクリル）、尿素樹脂、ならびにメラミン樹脂を含む。
【００３３】
いくつかの他の添加剤が水に基づく被覆用組成物における使用のために特に考慮されうる。たとえば、融合助剤、流動性向上剤、消泡剤、界面活性剤、さび止め剤、およびｐＨ調節剤は、すべて、所望ならば配合されうる適切な添加剤である。
【００３４】
融合助剤は表面被覆用組成物の成分の乾燥時に、樹脂の軟化を促進するために存在し得、そしてこのような物質はよく知られている。融合助剤の１例はＢＵＴＹＬＣＥＬＬＯＳＯＬＶＥ（ＡＲＣＯＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，ＮｅｗｔｏｎＳｑｕａｒｅ，ペンシルベニア州）である。いかなる適切な濃度の融合助剤も、たとえば約１〜３５wt％で、表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００３５】
流動性向上剤は、表面被覆用組成物による基体のぬれ、および表面被覆用組成物の水平化（levelling）を促進する。典型的な流動性向上剤はＤＩＳＢＥＲＢＹＫ３０１（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ、ドイツ）である。いかなる適切な濃度の流動性向上剤も、たとえば約０．５〜４wt％で表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００３６】
消泡剤は成分の混合に際して表面被覆用組成物中の泡の存在を低減するために添加されうる。いかなる適切な消泡剤も本発明の表面被覆用組成物に使用されうる。１つの好適な消泡剤はＤＩＳＢＥＲＢＹＫ０３５（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ、ドイツ）である。いかなる適切な濃度の消泡剤も、たとえば約０．０１〜３wt％で、表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００３７】
界面活性剤は被覆組成物の表面張力を低減するために添加されうる。いかなる適切な界面活性剤も本発明の表面被覆用組成物において使用されうる。１つの好適な界面活性剤はＳＵＲＦＹＮＯＬ１０４ＢＣ（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．）である。いかなる適切な濃度の界面活性剤も、たとえば約０．０１〜３wt％で、表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００３８】
表面被覆用組成物の耐食性をさらに高めるために、さび止め剤が組成物中に存在しうる。種々のさび止め剤が本発明に適切である。１つの好適なさび止め剤は安息香酸アンモニウムである。いかなる適切な濃度のさび止め剤も、たとえば約０．０１〜２wt％で、表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００３９】
ｐＨ調節剤は表面被覆用組成物のｐＨを調節するために添加されうる。組成物のｐＨは表面被覆用組成物に通常適切な範囲に維持される。いかなる適切なｐＨ調節剤も本発明の表面被覆用組成物に使用されうる。たとえば、ｐＨは酸（たとえば鉱酸、酸性カチオンイオン交換樹脂等）または塩基（たとえばアルカリ金属水酸化物、塩基性アニオン交換樹脂等）の添加により調節されうる。１つの好適なｐＨ調節剤は水酸化アンモニウムである。いかなる適切な濃度のｐＨ調節剤もたとえば約１〜４wt％で、表面被覆用組成物中に存在しうる。
【００４０】
耐食性は、基体の表面が引っかかれ塩スプレーにさらされた後に、本発明の表面被覆用組成物で被覆された表面の発泡、クラック発生、汚損および/または他の目だった損傷（たとえば、さび）の程度（もしあれば）を視覚的に検査することにより特徴づけられうる。好適には、表面被覆用組成物は約６ヶ月以上（たとえば約１年以上）その組成物耐性を保持する。本発明の表面被覆用組成物はこの分野で従来公知の被覆用組成物に比べて、望ましくは少ない発泡を示し、被覆は引っかきの領域内で汚損が少なく、そして引っかきの付近での基体への損傷は、被覆基体の表面が引っかかれ、塩スプレーにさらされた後にも少ない。
【００４１】
本発明の表面被覆用組成物は、基体への付着後に、つや消し効果によっても特徴づけられる。もしこのようなつや消し仕上げが所望ならば、表面被覆用組成物は５０光沢単位以下の６０°光沢レベルにより特徴づけられる（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ光沢計で測定して）。もっと好適には、表面被覆用組成物は、４０光沢単位以下（たとえば光沢度３０以下）の光６０°光沢レベルにより特徴づけられる。つや消し表面は多くの用途について望ましい。たとえば、学校、病院および大学において表面の低減した輝きは目ざわりな機会を少なくし、集中力がそのような環境でもっと良好になる。そのような仕上げは、時間が経過するにつれて目ざわりになる傾向が比較的少ないことを示す。なぜなら小さなひっかき傷および欠陥が光沢表面上よりも明らかでないからである。
【００４２】
耐食性表面被覆用組成物は単独で基体に塗布され得、または他の被覆用組成物と組合せて使用されうる。通常、耐食性表面被覆用組成物は基体への被覆用組成物に続く層の接着を高めるためにプライマー（すなわち、下塗り）として使用される。
【００４３】
さらに本発明は、（ａ）疎水性金属酸化物を用意すること、そしてその金属酸化物は湿式法により製造され、かつ少なくとも３５０m²／ｇの表面積を有すること、ならびに（ｂ）金属酸化物を樹脂と混合して表面被覆用組成物を生成させること、を含む耐食性被覆用組成物を製造する方法をさらに提供する。任意には、樹脂および金属酸化物は適切なキャリアとともに一緒に混合されうる。樹脂、疎水性金属酸化物、キャリア、および組成物の特性は本発明の表面被覆用組成物に関して、上述したとおりである。表面被覆用組成物の他の可能な成分も同様に上述したとおりである。
【００４４】
さらに本発明はここで開示される表面被覆用組成物で被覆された表面を有する基体をも包含する。表面被覆用組成物の塗布のために適したいかなる基体も本発明により考慮される。好適には、基体は金属もしくは他の無機表面（たとえばコンクリート）を含む。
【００４５】
さらに本発明はここで述べる表面被覆用組成物で基体表面を被覆することを含む、基体に耐食性を付与する方法を提供する。基体はいかなる適切な基体であってもよい（たとえばここで述べるように）。
【００４６】
基体はいかなる適切な方法によっても表面被覆用組成物で処理されうる。たとえば、表面被覆用組成物はエアレス、および静電スプレー、ブラッシング、ディップ、フローコートおよびロールコーティングにより基体に塗布されうる。本発明の表面被覆用組成物の１回の塗布は基体に耐食性を付与するのに十分でありうるが、１回より多い被覆が塗布されうる。さらに、被覆の柔軟性および接着性は種々の製造作業のための部分に基体のおくれた形成を可能にするのに十分である。
【実施例】
【００４７】
さらにこの例は本発明を説明するが、もちろんその範囲を決して限定するように解釈されるべきでない。特に、この例は従来の表面被覆用組成物と比べて、本発明の表面被覆用組成物の優れた耐食特性を例示する。
【００４８】
本発明でない２つの比較例（組成物ＡおよびＢ）および本発明の組成物（組成物Ｃ）が表１に述べるような出発時点の組成物を用いて調製され、そして組成物ＢおよびＣについては、つづいて製造の粉砕段階で、疎水性シリカを添加した。
【００４９】
【表１】

【００５０】
組成物Ａはそれに疎水性シリカを添加しないで出発時点の配合から生成される。組成物ＢおよびＣは、出発時点の配合に、乾式法により製造された疎水性シリカ（たとえば、Ｄｅｇｕｓｓａから入手しうる０．５％Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）９７２フュームドシリカ）もしくは、湿式法で製造された疎水性シリカ（たとえば、０．５ｗｔ％シリカエーロゲル）をそれぞれ添加して生成された。ついで、これらの３つの表面被覆用組成物の性能が耐食性試験で評価された。特に、組成物Ａ〜Ｃのそれぞれは別々の金属基体に塗布され、乾燥された。ついで、それぞれの被覆基体は下にある金属をさらすために引っかかれた。ついで、標準的な塩スプレー試験がＬｉｅｂｉｓｃｈＳＬ１０００塩スプレーキャビネットを用いてＤＩＮ５３１６７にしたがって実施され、そこでは各被覆基体は約１６８時間、約３５℃の温度にさらされて、５ｗｔ％ＮａＣｌ溶液に連続してスプレーされ、この期間経過後に被覆基体は腐食試験について視覚的に試験された（たとえば発泡、クラック発生および汚損）。この試験の結果は表２に示される。
【００５１】
【表２】

【００５２】
これらの結果に示されるように、本発明の表面被覆用組成物（組成物Ｃ）は金属基体に塗布されたときに腐食に対して改良された保護を示した。疎水性シリカを含まない組成物（組成物Ａ）は腐食に対して最小の保護を与えるが、疎水性フュームドシリカを含む組成物（組成物Ｂ）はクラック発生の可能性を減少させるようにみえた。しかし、乾燥法により得られる疎水性シリカを含む組成物（組成物Ｂ）はある程度の耐腐食性を示すけれども、この組成物は本発明の表面被覆用組成物（組成物Ｃ）のようには成し遂げないことが、この結果から明らかである。
【００５３】
刊行物、特許出願、および特許を含む、ここで引用されるすべての文献は、参照により全体をここに組入れられる。
【００５４】
本発明は、好適な態様について強調して説明されているが、好適な態様の変形も使用され得、そして本発明は特にここに説明されていない別の方法で実施されうることが意図されていることは当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、請求項に記載される本発明の精神および範囲内に包含されるすべての変更を含む。

Claims

（ａ）樹脂系、ならびに
（ｂ）疎水性金属酸化物を含み、金属酸化物は湿式法により製造され、かつ少くとも３５０ｍ²／ｇの表面積を有する、耐食性表面被覆用組成物。
金属酸化物がシリカエーロゲル、シリカキセロゲルもしくは沈降シリカである請求項１記載の組成物。
組成物が約４０光沢単位以下の６０°光沢レベルによりさらに特徴づけられる請求項１もしくは２記載の組成物。
組成物が約３０光沢単位以下の６０°光沢レベルにより特徴づけられる請求項３記載の組成物。
樹脂系がアルキド、エポキシ、ウレタン、ポリエステル、セルロース、アクリルおよびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項１〜４のいずれか記載の組成物。
樹脂系が少くとも１つのアルキドを含む請求項５記載の組成物。
樹脂系が少くとも１つのエポキシを含む請求項５記載の組成物。
金属酸化物がトリメチルシリル、ビニルジメチルシリル、アクリルジメチルシリルおよびジメチルシリルからなる群より選ばれる１つ以上の表面部分を有する請求項１〜７のいずれか記載の組成物。
組成物がさらにキャリアを含む請求項１〜８のいずれか記載の組成物。
キャリアが炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、エーテルおよびそれらの混合物からなる群より選ばれる有機溶媒である請求項９記載の組成物。
金属酸化物が少くとも約４０％の疎水性度により特徴づけられる請求項１〜１０のいずれか記載の組成物。
金属酸化物が約０．２〜１５μｍのメジアン粒径を有する請求項１〜１１のいずれか記載の組成物。
樹脂が約１０〜９５wt％の量で存在し、そして金属酸化物が約０．５〜１５wt％の量で存在する請求項１〜１２のいずれか記載の組成物。
金属酸化物が少くとも約５００ｍ²／ｇの表面積を有する請求項１〜１３のいずれか記載の組成物。
請求項１〜１４のいずれか記載の表面被覆用組成物で被覆された表面を有する基体。
基体の表面が金属を含む請求項１５記載の基体。
基体の表面を請求項１〜１４のいずれか記載の組成物で被覆することを含む、基体に耐食性を付与する方法。
基体の表面が金属を含む請求項１７記載の方法。
（ａ）疎水性金属酸化物を用意すること、そしてその金属酸化物は湿式法により製造され、かつ少くとも３５０ｍ²／ｇの表面積を有すること、ならびに
（ｂ）金属酸化物を樹脂と混合して表面被覆用組成物を生成させること、
を含む耐食性被覆用組成物を製造する方法。
金属酸化物がシリカエーロゲル、シリカキセロゲルもしくは沈降シリカである請求項１９記載の方法。
組成物が約４０光沢単位以下の６０°光沢レベルによりさらに特徴つけられる請求項１９もしくは２０記載の方法。
組成物が約３０光沢単位以下の６０°光沢レベルにより特徴づけられる請求項２１記載の方法。
樹脂系がアルキド、エポキシ、ウレタン、ポリエステル、セルロース、アクリルおよびそれらの混合物からなる群より選ばれる請求項１９〜２２のいずれか記載の方法。
樹脂系が少くとも１つのアルキドを含む請求項２３記載の方法。
樹脂系が少くとも１つのエポキシを含む請求項２３記載の方法。
金属酸化物がトリメチルシリル、ビニルジメチルシリル、アクリルジメチルシリルおよびジメチルシリルからなる群より選ばれる１つ以上の表面部分を有する請求項１９〜２５のいずれか記載の方法。
組成物がさらにキャリアを含む請求項１９〜２６のいずれか記載の方法。
キャリアが炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、エーテルおよびそれらの混合物からなる群より選ばれる有機溶媒である請求項２７記載の方法。
金属酸化物が少くとも約４０％の疎水性度により特徴づけられる請求項１９〜２８のいずれか記載の方法。
金属酸化物が約０．２〜１５μｍのメジアン粒径を有する請求項１９〜２９のいずれか記載の方法。
樹脂が約１０〜９５wt％の量で存在し、そして金属酸化物が約０．５〜１５wt％の量で存在する請求項１９〜３０のいずれか記載の方法。
金属酸化物が少くとも約５００ｍ²／ｇの表面積を有する請求項１９〜３１のいずれか記載の方法。