JP2004527649A - 錆び止め顔料およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は錆び止め顔料を含有するペイントおよび／または被覆材組成物に関する。この錆び止め顔料は、金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および金属酸化物または金属水酸化物を含み、ここで、前記陰イオンに対する金属の総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内にある。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、錆び止め顔料の組成物およびこれを製造する方法に関する。特に、本発明は、重金属のない錆び止め顔料およびこれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
錆び止め顔料は、酸化および腐食に対して金属表面を保護するために使用される。これらの顔料は通常、金属表面の錆び付きを陰極または陽極の抑制メカニズムによって妨げる重金属を含有する。市販の錆び止め顔料は、水性相に溶解すると直ちに、部分的に溶解して、水和金属陽イオンおよび水和陰イオンの溶液を与え、この溶液は金属表面と反応する。この部分的に溶解した顔料間の反応によって、腐食が良好に抑制される。
【０００３】
リン酸亜鉛およびクロム酸亜鉛のような亜鉛化合物が錆び止め顔料として、現在広く使用されている。亜鉛は重金属元素であって、特定の濃度で有毒であると考えられる。
リン酸マグネシウム、特に、三塩基性リン酸マグネシウムは、満足できる錆び止め顔料として提示されている。米国特許３，９６０，６１１号（Walker）は、リン酸マグネシウムを含有する錆び止め顔料用の組成物を開示する。この組成物は、中程度の腐食抑制を示すことが判明した。
【０００４】
リン酸マグネシウムの耐食性は、溶融マグネシウム塩を第二鉄物質の表面に適用することによって著しく改良された。
米国特許４，４１１，８７６号（Sherif）は、リン酸トリマグネシウム塩を含む錆び止め顔料を開示する。リン酸トリマグネシウム塩は、６．８以下のｐＨにおいて、リン酸モノマグネシウム溶液を水酸化マグネシウムのスラリーと混合することによって製造される。
【０００５】
しかしながら、ｐＨを９．０より高く維持すると、腐食の抑制に有益であることが認められている。従って、塩基性の範囲で緩衝効果を与える組成物が好ましい。
本出願人の米国特許６，３３１，２０２号は、オキシアミノリン酸塩と、オキシ亜硝酸塩、オキシメタルリン酸塩、オキシホウ酸塩またはオキシケイ酸塩から選択される１種との両方を含む錆び止めアミノ系組成物を開示する。
【０００６】
同様に、米国特許６，３１２，８１２号（Hauser他）は、金属のような遷移元素と、アミン含有物質との両方を含む錆び止め組成物を開示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、重金属を含有しないで、市販の錆び止め顔料と同等またはそれ以上に機能する無毒の錆び止め顔料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および少なくとも１つの酸素原子を有する金属を含む錆び止め顔料に関し、ここで前記陰イオンに対する金属の総量のモル比は１：４〜１：１２０の範囲内にある。
【０００９】
また、本発明は、前記金属がマグネシウム、カルシウム、または鉄、またはこれらのいずれかの組み合せである、錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムまたはこれらのいずれかの組み合せから選択される少なくとも１つの酸素原子を有するマグネシウムである、錆び止め顔料に関する。
【００１０】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、例えば、酸化第一鉄、ケイ酸第一鉄、スラグ物質、鉄含有工場廃水、またはこれらのいずれかの組み合せ、のようなものであって、鉄を含有する。
【００１１】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、またはこれらのいずれかの組み合せ、のようなものであって、カルシウムを含有する。
【００１２】
また、本発明は、前記金属塩が、リン酸マグネシウムのようなリン酸塩である、錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、例えば、アミン含有物質のような、ｐＨ緩衝剤を更に含む錆び止め顔料に関し、前記アミン含有物質としては、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、１，２‐ジアジド、１，２，３‐トリアジド、ジシクロヘキシルアミン、脂肪族アミン、芳香族アミン、メラミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンテトラミン、水酸化アンモニウム、アミノ酸、およびポリアミンがある。
【００１３】
また、本発明は、ｐＨ緩衝剤として、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムのような塩基を、更に含む錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、約７〜１１の最終ｐＨを有し、そして約０．２％より大きい平衡水（equilibrated water）中の溶解度を有する、錆び止め顔料に関する。
【００１４】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、カルシウム化合物と組み合わされたマグネシウム化合物を含み、前記マグネシウム化合物が、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合せであり、そして前記カルシウム化合物が、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、またはこれらのいずれかの組み合せである。
【００１５】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、鉄化合物と組み合わされたマグネシウム化合物を含み、前記マグネシウム化合物が、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合せであり、そして前記鉄化合物が、酸化鉄、水酸化鉄、またはこれらのいずれかの組み合せである。
【００１６】
また、本発明は、防腐剤を前記顔料の重量の０．１〜１０％（ｗ／ｗ）の範囲内で更に含む錆び止め顔料に関し、この防腐剤は、例えば、殺生剤、殺真菌剤、除藻剤（algaecides）、除胞子剤（sporocides）、殺虫剤、除草剤、シトリミド（citrimide）、クロロヘキサジン（chlorohexadine）および類似物であり、またQuerton KKBCL-50またはQuerton 246、Querton GCL-50、Querton 210CI50、またはQuerton GCL-50のような第四級アミンであり、またホウ酸、ホウ酸ナトリウム、酸化亜鉛または酸化銅である。
【００１７】
また、本発明は、リンゴスルホネート（lingosulphonates）またはオレイン酸のような界面活性剤を前記顔料の重量の０．２〜２％（ｗ／ｗ）の範囲内で更に含む錆び止め顔料に関する。
【００１８】
また、本発明は、フクシン、ローダミン（rohdamine）、メチレンブルー、酸化鉄、メチルバイオレット、またはアリザリンのような着色剤を前記顔料の重量の０．１〜４０％（ｗ／ｗ）の範囲内で更に含む錆び止め顔料に関する。
【００１９】
また、本発明は、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、および紫外線エンハンサーを更に含む錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、ペイント、被覆材、プラスター、または充填材から選択される水媒介物質（waterborne material）中において、前記顔料は、前記水浮遊物質の１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
【００２０】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、ペイント、被覆材、プラスター、または充填材から選択される溶液型物質（solvent base material）中において、前記顔料は、前記溶液型物質の１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
【００２１】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、エマルジョン中において、前記顔料は前記エマルジョンの１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この錆び止め顔料は、ａ）金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および、ｂ）少なくとも１つの酸素原子を有する金属、を含み、前記方法は、前記陰イオンの酸を少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属と混合し、これによって前記金属塩が生成する工程を含み、ここで、前記陰イオンに対する金属の総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内にある。
【００２２】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、前記酸はリン酸であり、そして少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は、酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムであり、そして前記酸は水で希釈されて、５〜１５重量％の溶液を生成し、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は、前記顔料の７〜３５重量％の範囲まで徐々に添加される。
【００２３】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、ここで、更にリン酸マグネシウム塩が前記リン酸および少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属に徐々に混合されて、前記リン酸塩に対するマグネシウムの総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内になる。
【００２４】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、前記錆び止め顔料のｐＨを約７〜１１にするために、５〜１５重量％のリン酸を７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムと混合する工程を含む。
【００２５】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、前記顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を０．２％より高くするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００２６】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、前記顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を約０．２％〜０．８％の範囲内にするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００２７】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む。
【００２８】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質または塩基を水と混合し、５〜１５重量％のアミノリン酸溶液が得られるように、リン酸を前記アミン含有溶液または塩基と混合する工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下の説明において、本発明の種々の態様を記述する。本発明の十分な理解を与えるために、特定の構成と詳細を説明する。しかしながら、本発明は特定の詳細な記述なしに実施できることを当業者は理解できるであろう。更に、公知の特徴は本発明をあいまいにしないために、除去または簡略化されているであろう。
【００３０】
本発明の態様は、金属表面の腐食を防ぐための、重金属のない錆び止め顔料およびこのような錆び止め顔料の製造方法に関する。腐食は、金属の結合エネルギーを低下させようとするプロセスおよびこのプロセスの実際の現象として定義される。金属は、例えば、マグネシウムおよびカルシウムを含む、腐食され得る物質として定義される。モル比は、顔料の陰イオンに対する金属の総量の比として定義される。この比は、２５℃において１００ｍｌの蒸留水に１０グラムの乾燥顔料を平衡するまで溶解し、そして水中の金属の総量および陰イオンの量を測定することによって、決定される。金属の総量とは、顔料中の金属の総量、即ち、その塩およびその酸化物中の金属を意味する。顔料のｐＨは、１００ｍｌの蒸留水に１０グラムの顔料を懸濁させ、そして懸濁液のｐＨを測定することによって、決定される。
【００３１】
本発明のある態様において、錆び止め顔料が製造される。錆び止め顔料は、金属酸化物または金属水酸化物および金属塩のような、少なくとも１つの酸素原子を有する金属の組成物を含み、ここで、この組成物は少なくとも部分的に液体相に可溶である。少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、少なくとも１つの金属陽イオンおよび酸素またはヒドロキシル基をそれぞれ含む。前記金属塩は、少なくとも１つの金属陽イオンおよび少なくとも１つの陰イオンを含む。陰イオンに対する金属の総量のモル比は１：４〜１：１２０の範囲内にある。
【００３２】
ある態様において、金属陽イオンの濃度は金属陰イオンの濃度よりも高い。
ある態様において、前記金属は、例えば、マグネシウム、カルシウム、または鉄、等であってもよい。他の態様において、金属は、マグネシウムとカルシウム、マグネシウムと鉄、鉄とカルシウム、等のような、少なくとも２種類の金属の組み合せであってもよい。一つの態様において、金属は、例えば、リン酸マグネシウム塩のようなリン酸塩であってもよい。
【００３３】
ある態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、マグネシウム化合物、例えば、マグネシア、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、等であってもよい。別の態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、等であってもよい。他の態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、酸化鉄化合物、例えば、酸化第一鉄、ケイ酸第一鉄、スラグ物質、鉄含有工場廃水、等であってもよい。
【００３４】
ある態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、酸化マグネシウム、または酸化カルシウムと組み合わされた水酸化マグネシウム化合物、または水酸化カルシウム化合物を含む。
【００３５】
ある態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、酸化マグネシウム、または酸化鉄と組み合わされた水酸化マグネシウム化合物、または水酸化鉄化合物を含む。
ある態様において、錆び止め顔料は、得られる顔料のｐＨをｐＨ７を超えて増大させるためのｐＨ緩衝剤を更に含む。このｐＨ緩衝剤はアミン含有物質であってもよい。このアミン含有物質は、例えば、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、１，２‐ジアジド、１，２，３‐トリアジド、ジシクロヘキシルアミン、脂肪族アミン、芳香族アミン、メラミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンテトラミン、水酸化アンモニウム、アミノ酸、およびポリアミン、等であってもよい。塩基がアミン含有物質の代わりに使用されてもよい。この塩基は、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、等であってもよい。
【００３６】
ある態様において、錆び止め顔料の最終ｐＨは約７〜１１の範囲内にある。ある態様において、錆び止め顔料のｐＨは約７である。ある態様において、錆び止め顔料のｐＨは約９である。
【００３７】
ある態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、平衡水（equilibrated water）中で測定した場合、約０．２％より大きい。他の態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、０．２％〜１．０％である。他の態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、０．２％〜０．８％である。他の態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、０．２％〜０．５％である。
【００３８】
本発明のある態様において、錆び止め顔料は、少なくとも１種の防腐剤を顔料重量の０．１〜１０％（ｗ／ｗ）の範囲内で含有できる。この防腐剤は、例えば、殺生剤、殺真菌剤、除藻剤（algaecides）、除胞子剤（sporocides）、殺虫剤、除草剤、等であってもよい。
【００３９】
本発明のその他の態様によれば、錆び止め顔料は、例えば、シトリミド（citrimide）、クロロヘキサジン（chlorohexadine）および類似物、そしてQuerton KKBCL-50またはQuerton 246（即ち、塩化ベンザルコニウム）、Querton GCL-50、Querton 210CI50、またはQuerton GCL-50（即ち、脂肪族および／またはアミン残留物を含む第四級アミン）、等のような第四級アミン類、のような少なくとも１種の防腐剤を含有できる。
【００４０】
本発明のその他の態様によれば、錆び止め顔料は、例えば、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、またはその他の適当なホウ酸塩、酸化亜鉛または酸化銅、等、のような少なくとも１種の無機防腐剤を含有できる。
【００４１】
本発明のある態様によれば、界面活性剤が、錆び止め顔料中に混入されるか、または顔料をそれぞれ含む水媒介物質（waterborne material）、エマルジョン物質または溶液型物質（solvent base material）中に混入されてもよい。この界面活性剤は、前記顔料の重量の０．２〜２％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。任意に窒素含有物質で前処理された界面活性剤が、反応混合物を均質化するために使用されてもよい。この界面活性剤は、例えば、リンゴスルホネート（lingosulphonates）および類似物、オレイン酸および類似物、等であってもよい。
【００４２】
本発明の一つの態様によれば、錆び止め顔料は、例えば、フクシン、ローダミン（rohdamine）、メチレンブルー、酸化鉄、メチルバイオレット、またはアリザリン、等のような適当な着色剤を更に含有するか、または混入されてもよい。この着色剤は、顔料重量の０．１〜４０％（ｗ／ｗ）の範囲内にある。更に、錆び止め顔料は、例えば、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、紫外線エンハンサー（enhancer）、等を含有できる。
【００４３】
本発明に従う組成物は、例えば、ペイント、被覆材、プラスター、または充填材のような適当な水媒介物質、エマルジョン、溶液型物質中に混入、導入、または分散されてもよいことが分かる。本発明の一つの態様によれば、水媒介物質または溶液型物質は、例えば、アクリル、アルキド、エポキシ、ポリエステル、ポリウレタン、または塩素化ゴムであってもよい。水媒介物質、エマルジョン、または溶液型物質中の錆び止め顔料の濃度は、１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内であってもよい。
【００４４】
本発明のある態様によれば、ａ）金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および、ｂ）金属の酸化物および／または金属の水酸化物、を含有する錆び止め顔料の製造方法が開示される。この方法は、陰イオンの酸を少なくとも１つの酸素原子を有する金属と混合し、これによって金属塩を生成する工程を含み、ここで、陰イオンに対する金属の総量のモル比（金属：陰イオン）が１：４〜１：１２０の範囲内にある。化学量論比ではないこのモル比は、以下に示されるように、生成する錆び止め顔料の錆び止め特性に極めて影響を与える。
【００４５】
一つの態様において、リン酸は水で希釈されて、リン酸の５〜１５重量％の溶液を生成する。混合工程は、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムをリン酸溶液に徐々に混合することによって達成され、これによりリン酸マグネシウムの分散が達成される。混合工程は、リン酸マグネシウムを分散させるのに適する他のどのような混合方法によっても達成できる。得られた分散液は次に乾燥されて、錆び止め顔料を生じる。この錆び止め顔料は、リン酸塩に対するマグネシウムの総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内になるであろう。次いで、この錆び止め顔料は、水媒介物質、エマルジョン、溶液型物質に添加され、そして、例えば、鉄、アルミニウム、等の金属の表面に塗布または被覆される。
【００４６】
本発明の他の態様において、更にリン酸マグネシウム塩が、リン酸と水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムとの分散体に徐々に混合されて、リン酸塩に対するマグネシウムの総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内になる。
【００４７】
本発明のある態様によれば、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸を７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムと混合する工程を含む。この混合は、錆び止め顔料の溶液のｐＨを約７〜１１にするために実施される。このように製造された錆び止め顔料は、過剰の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを有するリン酸マグネシウムを含む。顔料中のリン酸塩に対するマグネシウムの得られたモル比は１：４〜１：１２０の範囲内になる。
【００４８】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を０．２％より高くするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００４９】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を約０．２％〜０．８％の範囲内にするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００５０】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムの一部がカルシウム含有物質で置換される場合、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に混合する工程を含む。
【００５１】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムの一部が鉄含有物質で置換される場合、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に混合する工程を含む。
【００５２】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質、および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水に徐々に混合する工程を含む。
【００５３】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質を水に徐々に混合する工程を含む。５〜１５重量％のアミノリン酸溶液が得られるように、リン酸をアミン含有溶液に混合する。リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、および／またはアミノリン酸マグネシウムを含む混合物が得られるように、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムをアミノリン酸塩溶液に徐々に混合する。
【００５４】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の塩基および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む。
【００５５】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質と塩基の組合せ、および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む。
【００５６】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、防腐剤を約０．１〜１０重量％の範囲内で混合する工程を更に含む。
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、界面活性剤を約０．２〜２重量％の範囲内で混合する工程を更に含む。
【００５７】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、着色剤を約０．１〜４０重量％の範囲内で混合する工程を更に含む。
図１について説明する。図１は、Ｍｇ＋２／リン酸塩のモル比を、市販製品（Fluka、ドイツ）のジリン酸トリマグネシウム八水和物の平衡化工程の数の関数として、示し、このジリン酸塩は新鮮な水性相で１０回平衡化された。図１のグラフに示すように、この生成物において、リン酸塩に対するマグネシウムのモル比は、約３：２である。この比は生成物について計算された化学量論比である。この生成物は、ＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従う低効率の錆び止め顔料であることが判明した。
【００５８】
図２について説明する。図２は、Ｍｇ＋２／リン酸塩のモル比を、５０％酸化マグネシウムを添加されたリン酸マグネシウムを含む顔料の平衡化工程の数の関数として示す。この平衡化は、新鮮な水性相を用いて１０回まで実施された。最初の平衡工程後の平衡におけるＭｇ＋２／リン酸塩のモル比は、１００を超えており、そして１０回の平衡工程の後に、約１８まで低下した。安定状態が平衡工程５の後に達成され、これはＭｇ＋２／リン酸塩のモル比が次の平衡工程においてほぼ安定を維持することを意味する。安定状態においてＭｇ＋２／リン酸塩のモル比は約１：１８であり、これはＭｇ＋２の各分子についてリン酸塩の１８分子が存在することを意味する。この比は図１に示された市販の製品について得られる化学量論比と相違する。この顔料は、アルミニウムおよびアルミニウム含有物質および他の金属類に対して、ＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従う優れた錆び止め顔料であることが判明した。
【００５９】
図３について説明する。図３は、Ｍｇ＋２／リン酸塩のモル比を、５０％酸化マグネシウムおよびｐＨ緩衝剤を添加されたリン酸マグネシウムを含む顔料の平衡化工程の数の関数として示す。この添加されたｐＨ緩衝剤は、水不混和性脂肪族アミン塩基であって、懸濁液のｐＨを約ｐＨ＝１０に維持できる。この平衡化は新鮮な水性相を用いて１０回まで実施された。リン酸塩に対するマグネシウムのモル比は、安定状態において約１：１８であった。この顔料は、鉄、鉄含有物質および他の金属製品に対して、ＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従う優れた錆び止め顔料であることが判明した。
【実施例】
【００６０】
以下の実施例は開示された本発明を更に説明する。本発明は以下の実施例によって範囲を限定されない。
全ての実施例において、試験はＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従って実施され、そしてその結果は上述のＡＳＴＭ標準規格に示された基準に従って示される。
【００６１】
実施例１
リン酸（０．４８Ｋｇの総重量、農業グレード、８５％）を周囲温度で３．８３リットルの水に希釈し、そして約５分間、混合した。この水懸濁液に、酸化マグネシウム（０．６９Ｋｇ、Periclase ltdイスラエルによるＫＰグレード）およびオレイン酸（４ｇ）を短い間隔で徐々に混合した。この混合工程の終了時において、平衡した顔料生成物のｐＨは１０．８であった。この混合工程の後に顕著な温度変化が認められ、この場合、温度の低下が記録され、そしてｐＨ滴定が上述のように実施された。機械的混合を停止して、懸濁液を炉中で乾燥した（２．５時間、１０５℃以上）。
【００６２】
このようにして得た錆び止め顔料を、短‐アルキド樹脂（short-alkyd）を含有する溶液型のペイントに（７重量％の割合で）混入した。このペイントを鉄製の標準Ｑパネルの両側の表面に（４０μｍ厚に）塗布した。各パネルの塗布され、そして乾燥された一面が標準Ｘスクライブの対象であった。パネルのトリプレット（triplet）を周囲温度で塩浸漬カメラ（salt immersion camera）中に保持した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ（scribe）、ブリスター（blister）の大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらの塗布された鉄パネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別の鉄パネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６３】
実施例２
リン酸（０．４８Ｋｇの総重量）、酸化マグネシウム（０．６９Ｋｇ）およびオレイン酸（４ｇ）を周囲温度で３．８３リットルの水に徐々に加え、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、白色の水懸濁液を噴霧乾燥機によって乾燥した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別の鉄パネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６４】
実施例３
投与量が１．８１Ｋｇの２，４，６‐トリアミノ‐ｓ‐トリアジン（Ｃ．Ｐ．グレード）を６０リットルの遊星形反応器中において約５分間１６℃で３０．７リットルの水と混合した。リン酸（３．０５Ｋｇ、農業グレード、９８％）を添加し、そして更に５分間、混合した。この水懸濁液に、酸化マグネシウム（４．３７Ｋｇ、Periclase ltdイスラエルによるＫＰグレード）およびオレイン酸（２．４ｇ）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、生成した白色の水懸濁液を櫂形乾燥機で乾燥した。得られた生成物の水中の溶解度は０．３０〜０．３５重量％の範囲内であった。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらの塗布されたパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別の鉄パネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６５】
実施例４
投与量が１．８１Ｋｇの２，４，６‐トリアミノ‐ｓ‐トリアジン（Ｃ．Ｐ．グレード）を６０リットルの遊星形反応器中において約５分間、室温で１７．６リットルの水と混合した。リン酸（３．０５Ｋｇ、８５％）を添加し、そして更に７分間、混合した。この水懸濁液に、酸化マグネシウム（１．２１Ｋｇ）、オレイン酸（３ｇ）および炭酸カルシウム（６．０８Ｋｇ、Ｃ．Ｐ．グレード）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、白色の水懸濁液をスクリュー乾燥機で乾燥した。得られた生成物の水中の溶解度は０．３０〜０．４０重量％の範囲内であった。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６６】
実施例５
リン酸（３．９２Ｋｇ）を１７．５℃で９．４３リットルの水に加え、そして２分間、混合した。この水懸濁液に、ケイ酸第一鉄（１５．１Ｋｇ、Ｃ．Ｐ．グレード）、オレイン酸（３．８ｇ）および酸化マグネシウム（１．５Ｋｇ）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、得られた白色の懸濁液を炉（２時間、１２５℃以上）で乾燥した。得られた生成物の水中の溶解度は０．３５〜０．４５重量％の範囲内であった。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６７】
実施例６
投与量が１．８１Ｋｇの２，４，６‐トリアミノ‐ｓ‐トリアジン（Ｃ．Ｐ．グレード）を６０リットルの遊星形反応器中において約５分間、周囲温度で２５．６４リットルの水と混合した。リン酸（３．０５Ｋｇ）を添加し、そして更に１２分間、混合した。この水懸濁液に、水酸化マグネシウム（９．４３Ｋｇ、Periclase ltdイスラエルによる）およびオレイン酸（２．４ｇ）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、得られた白色の懸濁液を炉（２．５時間、１４５℃以上）で乾燥した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６８】
実施例７
投与量がドライ１３．７Ｋｇのジリン酸トリマグネシウム八水和物（ドイツ、Flukaからの）を酸化マグネシウム（６．３ｇ）の乾燥粉末と混合し、そして製粉した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は低かった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。
【００６９】
実施例８
投与量がドライ１３．７Ｋｇのジリン酸トリマグネシウム八水和物（ドイツ、Flukaからの）および酸化マグネシウム（６．３ｇ）を２００ｍｌの水に混合した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。その結果は実施例７で得た結果よりも良好であった。
【００７０】
実施例９
投与量がドライ６．３ｇのジリン酸トリマグネシウム八水和物（ドイツ、Flukaからの）を酸化マグネシウムの乾燥粉末（１３．７ｇ）と混合し、そして製粉した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。その結果は実施例８で得た結果よりも良好であった。
【００７１】
実施例１０
ジリン酸トリマグネシウム八水和物塩（ドイツ、Flukaからの）の１０ｇが、電磁撹拌機（約３００ｒｐｍ）により、周囲温度で約３０分間、１００ｍｌの脱イオン水で平衡化された。
【００７２】
平衡水性相中のリン酸塩イオンの総量に対するマグネシウム陽イオンの総量のモル比が、図１に示される。この図のＸ軸は上記平衡化工程の数を示し、ここで、前記試験されたジリン酸トリマグネシウム八水和物塩の１０ｇが、電磁撹拌機により、約２３℃の周囲温度で約３０分間、１００ｍｌの脱イオン水で平衡化された。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果が５００時間後に熟達した目視によって得られた。これらのパネルの平均の試験結果は中程度よりも低かった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。
【００７３】
実施例１１
農業グレードのリン酸（９８％）を水に希釈して、このリン酸の約１０重量％溶液を調製した。この溶液に、酸化マグネシウム（Periclas、イスラエルによるマグネシアＫＰ）を６回の間隔で機械的に混合して、特にリン酸マグネシウム塩および酸化マグネシウムを含む分散液を調製した。得られた分散液のｐＨは９．８であった。リン酸塩に対するマグネシウム陽イオンのモル比が、洗浄工程の数の関数として、図２に示される。この生成物をペイントに混入し、そして上述したような浸漬試験で試験した。これらのパネルの平均の試験結果は優れていた（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００７４】
実施例１２
農業グレードのリン酸（９８％）を水に希釈して、このリン酸の約１０重量％溶液を調製した。この溶液に、メラミンを機械的に混合して、約１０重量％のリン酸メラミン溶液を調製した。次いで、約３０重量％の酸化マグネシウムを６回の間隔で混合して、特にリン酸マグネシウム塩、リン酸メラミン、メラミンリン酸マグネシウムおよび酸化マグネシウムを含有することが分析（即ち、ＸＲＤおよびＨＲＳＥＭおよびＥＤＳ）により示された分散液を調製した。得られた分散液のｐＨは９．８であった。リン酸塩に対するマグネシウム陽イオンのモル比が、洗浄工程の数の関数として、図３に示される。この生成物をペイントに混入し、そして上述したような浸漬試験で試験した。アルミニウムパネルおよび他の金属製品パネルの平均の試験結果は優れていた（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ジリン酸トリマグネシウム八水和物生成物の平衡化工程の数の関数としてのＭｇ＋２／リン酸塩のモル比を示すグラフである。下のグラフは上方のグラフの微細な尺度を示す。
【図２】５０％酸化マグネシウムが添加されたリン酸マグネシウム塩の平衡化工程の数の関数としてのＭｇ＋２／リン酸塩のモル比を示すグラフである。
【図３】５０％酸化マグネシウムおよびｐＨ緩衝剤を添加したリン酸マグネシウム塩の平衡化工程の数の関数としてのＭｇ＋２／リン酸塩のモル比を示すグラフである。
【０００１】
本発明は、錆び止め顔料の組成物およびこれを製造する方法に関する。特に、本発明は、重金属のない錆び止め顔料およびこれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
錆び止め顔料は、酸化および腐食に対して金属表面を保護するために使用される。これらの顔料は通常、金属表面の錆び付きを陰極または陽極の抑制メカニズムによって妨げる重金属を含有する。市販の錆び止め顔料は、水性相に溶解すると直ちに、部分的に溶解して、水和金属陽イオンおよび水和陰イオンの溶液を与え、この溶液は金属表面と反応する。この部分的に溶解した顔料間の反応によって、腐食が良好に抑制される。
【０００３】
リン酸亜鉛およびクロム酸亜鉛のような亜鉛化合物が錆び止め顔料として、現在広く使用されている。亜鉛は重金属元素であって、特定の濃度で有毒であると考えられる。
リン酸マグネシウム、特に、三塩基性リン酸マグネシウムは、満足できる錆び止め顔料として提示されている。米国特許３，９６０，６１１号（Walker）は、リン酸マグネシウムを含有する錆び止め顔料用の組成物を開示する。この組成物は、中程度の腐食抑制を示すことが判明した。
【０００４】
リン酸マグネシウムの耐食性は、溶融マグネシウム塩を第二鉄物質の表面に適用することによって著しく改良された。
米国特許４，４１１，８７６号（Sherif）は、リン酸トリマグネシウム塩を含む錆び止め顔料を開示する。リン酸トリマグネシウム塩は、６．８以下のｐＨにおいて、リン酸モノマグネシウム溶液を水酸化マグネシウムのスラリーと混合することによって製造される。
【０００５】
しかしながら、ｐＨを９．０より高く維持すると、腐食の抑制に有益であることが認められている。従って、塩基性の範囲で緩衝効果を与える組成物が好ましい。
本出願人の米国特許６，３３１，２０２号は、オキシアミノリン酸塩と、オキシ亜硝酸塩、オキシメタルリン酸塩、オキシホウ酸塩またはオキシケイ酸塩から選択される１種との両方を含む錆び止めアミノ系組成物を開示する。
【０００６】
同様に、米国特許６，３１２，８１２号（Hauser他）は、金属のような遷移元素と、アミン含有物質との両方を含む錆び止め組成物を開示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、重金属を含有しないで、市販の錆び止め顔料と同等またはそれ以上に機能する無毒の錆び止め顔料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および少なくとも１つの酸素原子を有する金属を含む錆び止め顔料に関し、ここで前記陰イオンに対する金属の総量のモル比は１：４〜１：１２０の範囲内にある。
【０００９】
また、本発明は、前記金属がマグネシウム、カルシウム、または鉄、またはこれらのいずれかの組み合せである、錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムまたはこれらのいずれかの組み合せから選択される少なくとも１つの酸素原子を有するマグネシウムである、錆び止め顔料に関する。
【００１０】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、例えば、酸化第一鉄、ケイ酸第一鉄、スラグ物質、鉄含有工場廃水、またはこれらのいずれかの組み合せ、のようなものであって、鉄を含有する。
【００１１】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、またはこれらのいずれかの組み合せ、のようなものであって、カルシウムを含有する。
【００１２】
また、本発明は、前記金属塩が、リン酸マグネシウムのようなリン酸塩である、錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、例えば、アミン含有物質のような、ｐＨ緩衝剤を更に含む錆び止め顔料に関し、前記アミン含有物質としては、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、１，２‐ジアジド、１，２，３‐トリアジド、ジシクロヘキシルアミン、脂肪族アミン、芳香族アミン、メラミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンテトラミン、水酸化アンモニウム、アミノ酸、およびポリアミンがある。
【００１３】
また、本発明は、ｐＨ緩衝剤として、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムのような塩基を、更に含む錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、約７〜１１の最終ｐＨを有し、そして約０．２％より大きい平衡水（equilibrated water）中の溶解度を有する、錆び止め顔料に関する。
【００１４】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、カルシウム化合物と組み合わされたマグネシウム化合物を含み、前記マグネシウム化合物が、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合せであり、そして前記カルシウム化合物が、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、またはこれらのいずれかの組み合せである。
【００１５】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属が、鉄化合物と組み合わされたマグネシウム化合物を含み、前記マグネシウム化合物が、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合せであり、そして前記鉄化合物が、酸化鉄、水酸化鉄、またはこれらのいずれかの組み合せである。
【００１６】
また、本発明は、防腐剤を前記顔料の重量の０．１〜１０％（ｗ／ｗ）の範囲内で更に含む錆び止め顔料に関し、この防腐剤は、例えば、殺生剤、殺真菌剤、除藻剤（algaecides）、除胞子剤（sporocides）、殺虫剤、除草剤、シトリミド（citrimide）、クロロヘキサジン（chlorohexadine）および類似物であり、またQuerton KKBCL-50またはQuerton 246、Querton GCL-50、Querton 210CI50、またはQuerton GCL-50のような第四級アミンであり、またホウ酸、ホウ酸ナトリウム、酸化亜鉛または酸化銅である。
【００１７】
また、本発明は、リンゴスルホネート（lingosulphonates）またはオレイン酸のような界面活性剤を前記顔料の重量の０．２〜２％（ｗ／ｗ）の範囲内で更に含む錆び止め顔料に関する。
【００１８】
また、本発明は、フクシン、ローダミン（rohdamine）、メチレンブルー、酸化鉄、メチルバイオレット、またはアリザリンのような着色剤を前記顔料の重量の０．１〜４０％（ｗ／ｗ）の範囲内で更に含む錆び止め顔料に関する。
【００１９】
また、本発明は、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、および紫外線エンハンサーを更に含む錆び止め顔料に関する。
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、ペイント、被覆材、プラスター、または充填材から選択される水媒介物質（waterborne material）中において、前記顔料は、前記水浮遊物質の１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
【００２０】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、ペイント、被覆材、プラスター、または充填材から選択される溶液型物質（solvent base material）中において、前記顔料は、前記溶液型物質の１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
【００２１】
また、本発明は、錆び止め顔料に関し、ここで、エマルジョン中において、前記顔料は前記エマルジョンの１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この錆び止め顔料は、ａ）金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および、ｂ）少なくとも１つの酸素原子を有する金属、を含み、前記方法は、前記陰イオンの酸を少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属と混合し、これによって前記金属塩が生成する工程を含み、ここで、前記陰イオンに対する金属の総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内にある。
【００２２】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、前記酸はリン酸であり、そして少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は、酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムであり、そして前記酸は水で希釈されて、５〜１５重量％の溶液を生成し、少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は、前記顔料の７〜３５重量％の範囲まで徐々に添加される。
【００２３】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、ここで、更にリン酸マグネシウム塩が前記リン酸および少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属に徐々に混合されて、前記リン酸塩に対するマグネシウムの総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内になる。
【００２４】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、前記錆び止め顔料のｐＨを約７〜１１にするために、５〜１５重量％のリン酸を７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムと混合する工程を含む。
【００２５】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、前記顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を０．２％より高くするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００２６】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、前記顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を約０．２％〜０．８％の範囲内にするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００２７】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む。
【００２８】
また、本発明は、錆び止め顔料を製造する方法に関し、この方法は、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質または塩基を水と混合し、５〜１５重量％のアミノリン酸溶液が得られるように、リン酸を前記アミン含有溶液または塩基と混合する工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下の説明において、本発明の種々の態様を記述する。本発明の十分な理解を与えるために、特定の構成と詳細を説明する。しかしながら、本発明は特定の詳細な記述なしに実施できることを当業者は理解できるであろう。更に、公知の特徴は本発明をあいまいにしないために、除去または簡略化されているであろう。
【００３０】
本発明の態様は、金属表面の腐食を防ぐための、重金属のない錆び止め顔料およびこのような錆び止め顔料の製造方法に関する。腐食は、金属の結合エネルギーを低下させようとするプロセスおよびこのプロセスの実際の現象として定義される。金属は、例えば、マグネシウムおよびカルシウムを含む、腐食され得る物質として定義される。モル比は、顔料の陰イオンに対する金属の総量の比として定義される。この比は、２５℃において１００ｍｌの蒸留水に１０グラムの乾燥顔料を平衡するまで溶解し、そして水中の金属の総量および陰イオンの量を測定することによって、決定される。金属の総量とは、顔料中の金属の総量、即ち、その塩およびその酸化物中の金属を意味する。顔料のｐＨは、１００ｍｌの蒸留水に１０グラムの顔料を懸濁させ、そして懸濁液のｐＨを測定することによって、決定される。
【００３１】
本発明のある態様において、錆び止め顔料が製造される。錆び止め顔料は、金属酸化物または金属水酸化物および金属塩のような、少なくとも１つの酸素原子を有する金属の組成物を含み、ここで、この組成物は少なくとも部分的に液体相に可溶である。少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、少なくとも１つの金属陽イオンおよび酸素またはヒドロキシル基をそれぞれ含む。前記金属塩は、少なくとも１つの金属陽イオンおよび少なくとも１つの陰イオンを含む。陰イオンに対する金属の総量のモル比は１：４〜１：１２０の範囲内にある。
【００３２】
ある態様において、金属陽イオンの濃度は金属陰イオンの濃度よりも高い。
ある態様において、前記金属は、例えば、マグネシウム、カルシウム、または鉄、等であってもよい。他の態様において、金属は、マグネシウムとカルシウム、マグネシウムと鉄、鉄とカルシウム、等のような、少なくとも２種類の金属の組み合せであってもよい。一つの態様において、金属は、例えば、リン酸マグネシウム塩のようなリン酸塩であってもよい。
【００３３】
ある態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、マグネシウム化合物、例えば、マグネシア、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、等であってもよい。別の態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、等であってもよい。他の態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、酸化鉄化合物、例えば、酸化第一鉄、ケイ酸第一鉄、スラグ物質、鉄含有工場廃水、等であってもよい。
【００３４】
ある態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、酸化マグネシウム、または酸化カルシウムと組み合わされた水酸化マグネシウム化合物、または水酸化カルシウム化合物を含む。
【００３５】
ある態様において、少なくとも１つの酸素原子を有する金属は、酸化マグネシウム、または酸化鉄と組み合わされた水酸化マグネシウム化合物、または水酸化鉄化合物を含む。
ある態様において、錆び止め顔料は、得られる顔料のｐＨをｐＨ７を超えて増大させるためのｐＨ緩衝剤を更に含む。このｐＨ緩衝剤はアミン含有物質であってもよい。このアミン含有物質は、例えば、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、１，２‐ジアジド、１，２，３‐トリアジド、ジシクロヘキシルアミン、脂肪族アミン、芳香族アミン、メラミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンテトラミン、水酸化アンモニウム、アミノ酸、およびポリアミン、等であってもよい。塩基がアミン含有物質の代わりに使用されてもよい。この塩基は、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、等であってもよい。
【００３６】
ある態様において、錆び止め顔料の最終ｐＨは約７〜１１の範囲内にある。ある態様において、錆び止め顔料のｐＨは約７である。ある態様において、錆び止め顔料のｐＨは約９である。
【００３７】
ある態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、平衡水（equilibrated water）中で測定した場合、約０．２％より大きい。他の態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、０．２％〜１．０％である。他の態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、０．２％〜０．８％である。他の態様において、前記顔料組成物のマグネシウム成分の溶解度は、０．２％〜０．５％である。
【００３８】
本発明のある態様において、錆び止め顔料は、少なくとも１種の防腐剤を顔料重量の０．１〜１０％（ｗ／ｗ）の範囲内で含有できる。この防腐剤は、例えば、殺生剤、殺真菌剤、除藻剤（algaecides）、除胞子剤（sporocides）、殺虫剤、除草剤、等であってもよい。
【００３９】
本発明のその他の態様によれば、錆び止め顔料は、例えば、シトリミド（citrimide）、クロロヘキサジン（chlorohexadine）および類似物、そしてQuerton KKBCL-50またはQuerton 246（即ち、塩化ベンザルコニウム）、Querton GCL-50、Querton 210CI50、またはQuerton GCL-50（即ち、脂肪族および／またはアミン残留物を含む第四級アミン）、等のような第四級アミン類、のような少なくとも１種の防腐剤を含有できる。
【００４０】
本発明のその他の態様によれば、錆び止め顔料は、例えば、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、またはその他の適当なホウ酸塩、酸化亜鉛または酸化銅、等、のような少なくとも１種の無機防腐剤を含有できる。
【００４１】
本発明のある態様によれば、界面活性剤が、錆び止め顔料中に混入されるか、または顔料をそれぞれ含む水媒介物質（waterborne material）、エマルジョン物質または溶液型物質（solvent base material）中に混入されてもよい。この界面活性剤は、前記顔料の重量の０．２〜２％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。任意に窒素含有物質で前処理された界面活性剤が、反応混合物を均質化するために使用されてもよい。この界面活性剤は、例えば、リンゴスルホネート（lingosulphonates）および類似物、オレイン酸および類似物、等であってもよい。
【００４２】
本発明の一つの態様によれば、錆び止め顔料は、例えば、フクシン、ローダミン（rohdamine）、メチレンブルー、酸化鉄、メチルバイオレット、またはアリザリン、等のような適当な着色剤を更に含有するか、または混入されてもよい。この着色剤は、顔料重量の０．１〜４０％（ｗ／ｗ）の範囲内にある。更に、錆び止め顔料は、例えば、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、紫外線エンハンサー（enhancer）、等を含有できる。
【００４３】
本発明に従う組成物は、例えば、ペイント、被覆材、プラスター、または充填材のような適当な水媒介物質、エマルジョン、溶液型物質中に混入、導入、または分散されてもよいことが分かる。本発明の一つの態様によれば、水媒介物質または溶液型物質は、例えば、アクリル、アルキド、エポキシ、ポリエステル、ポリウレタン、または塩素化ゴムであってもよい。水媒介物質、エマルジョン、または溶液型物質中の錆び止め顔料の濃度は、１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内であってもよい。
【００４４】
本発明のある態様によれば、ａ）金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および、ｂ）金属の酸化物および／または金属の水酸化物、を含有する錆び止め顔料の製造方法が開示される。この方法は、陰イオンの酸を少なくとも１つの酸素原子を有する金属と混合し、これによって金属塩を生成する工程を含み、ここで、陰イオンに対する金属の総量のモル比（金属：陰イオン）が１：４〜１：１２０の範囲内にある。化学量論比ではないこのモル比は、以下に示されるように、生成する錆び止め顔料の錆び止め特性に極めて影響を与える。
【００４５】
一つの態様において、リン酸は水で希釈されて、リン酸の５〜１５重量％の溶液を生成する。混合工程は、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムをリン酸溶液に徐々に混合することによって達成され、これによりリン酸マグネシウムの分散が達成される。混合工程は、リン酸マグネシウムを分散させるのに適する他のどのような混合方法によっても達成できる。得られた分散液は次に乾燥されて、錆び止め顔料を生じる。この錆び止め顔料は、リン酸塩に対するマグネシウムの総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内になるであろう。次いで、この錆び止め顔料は、水媒介物質、エマルジョン、溶液型物質に添加され、そして、例えば、鉄、アルミニウム、等の金属の表面に塗布または被覆される。
【００４６】
本発明の他の態様において、更にリン酸マグネシウム塩が、リン酸と水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムとの分散体に徐々に混合されて、リン酸塩に対するマグネシウムの総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内になる。
【００４７】
本発明のある態様によれば、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸を７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムと混合する工程を含む。この混合は、錆び止め顔料の溶液のｐＨを約７〜１１にするために実施される。このように製造された錆び止め顔料は、過剰の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを有するリン酸マグネシウムを含む。顔料中のリン酸塩に対するマグネシウムの得られたモル比は１：４〜１：１２０の範囲内になる。
【００４８】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を０．２％より高くするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００４９】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を約０．２％〜０．８％の範囲内にするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む。
【００５０】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムの一部がカルシウム含有物質で置換される場合、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に混合する工程を含む。
【００５１】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムの一部が鉄含有物質で置換される場合、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に混合する工程を含む。
【００５２】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質、および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水に徐々に混合する工程を含む。
【００５３】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質を水に徐々に混合する工程を含む。５〜１５重量％のアミノリン酸溶液が得られるように、リン酸をアミン含有溶液に混合する。リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、および／またはアミノリン酸マグネシウムを含む混合物が得られるように、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムをアミノリン酸塩溶液に徐々に混合する。
【００５４】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の塩基および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む。
【００５５】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質と塩基の組合せ、および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む。
【００５６】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、防腐剤を約０．１〜１０重量％の範囲内で混合する工程を更に含む。
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、界面活性剤を約０．２〜２重量％の範囲内で混合する工程を更に含む。
【００５７】
ある態様において、錆び止め顔料を製造する方法は、着色剤を約０．１〜４０重量％の範囲内で混合する工程を更に含む。
図１について説明する。図１は、Ｍｇ＋２／リン酸塩のモル比を、市販製品（Fluka、ドイツ）のジリン酸トリマグネシウム八水和物の平衡化工程の数の関数として、示し、このジリン酸塩は新鮮な水性相で１０回平衡化された。図１のグラフに示すように、この生成物において、リン酸塩に対するマグネシウムのモル比は、約３：２である。この比は生成物について計算された化学量論比である。この生成物は、ＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従う低効率の錆び止め顔料であることが判明した。
【００５８】
図２について説明する。図２は、Ｍｇ＋２／リン酸塩のモル比を、５０％酸化マグネシウムを添加されたリン酸マグネシウムを含む顔料の平衡化工程の数の関数として示す。この平衡化は、新鮮な水性相を用いて１０回まで実施された。最初の平衡工程後の平衡におけるＭｇ＋２／リン酸塩のモル比は、１００を超えており、そして１０回の平衡工程の後に、約１８まで低下した。安定状態が平衡工程５の後に達成され、これはＭｇ＋２／リン酸塩のモル比が次の平衡工程においてほぼ安定を維持することを意味する。安定状態においてＭｇ＋２／リン酸塩のモル比は約１：１８であり、これはＭｇ＋２の各分子についてリン酸塩の１８分子が存在することを意味する。この比は図１に示された市販の製品について得られる化学量論比と相違する。この顔料は、アルミニウムおよびアルミニウム含有物質および他の金属類に対して、ＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従う優れた錆び止め顔料であることが判明した。
【００５９】
図３について説明する。図３は、Ｍｇ＋２／リン酸塩のモル比を、５０％酸化マグネシウムおよびｐＨ緩衝剤を添加されたリン酸マグネシウムを含む顔料の平衡化工程の数の関数として示す。この添加されたｐＨ緩衝剤は、水不混和性脂肪族アミン塩基であって、懸濁液のｐＨを約ｐＨ＝１０に維持できる。この平衡化は新鮮な水性相を用いて１０回まで実施された。リン酸塩に対するマグネシウムのモル比は、安定状態において約１：１８であった。この顔料は、鉄、鉄含有物質および他の金属製品に対して、ＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従う優れた錆び止め顔料であることが判明した。
【実施例】
【００６０】
以下の実施例は開示された本発明を更に説明する。本発明は以下の実施例によって範囲を限定されない。
全ての実施例において、試験はＡＳＴＭ５３２０９およびＡＳＴＭ５３２１０に従って実施され、そしてその結果は上述のＡＳＴＭ標準規格に示された基準に従って示される。
【００６１】
実施例１
リン酸（０．４８Ｋｇの総重量、農業グレード、８５％）を周囲温度で３．８３リットルの水に希釈し、そして約５分間、混合した。この水懸濁液に、酸化マグネシウム（０．６９Ｋｇ、Periclase ltdイスラエルによるＫＰグレード）およびオレイン酸（４ｇ）を短い間隔で徐々に混合した。この混合工程の終了時において、平衡した顔料生成物のｐＨは１０．８であった。この混合工程の後に顕著な温度変化が認められ、この場合、温度の低下が記録され、そしてｐＨ滴定が上述のように実施された。機械的混合を停止して、懸濁液を炉中で乾燥した（２．５時間、１０５℃以上）。
【００６２】
このようにして得た錆び止め顔料を、短‐アルキド樹脂（short-alkyd）を含有する溶液型のペイントに（７重量％の割合で）混入した。このペイントを鉄製の標準Ｑパネルの両側の表面に（４０μｍ厚に）塗布した。各パネルの塗布され、そして乾燥された一面が標準Ｘスクライブの対象であった。パネルのトリプレット（triplet）を周囲温度で塩浸漬カメラ（salt immersion camera）中に保持した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ（scribe）、ブリスター（blister）の大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらの塗布された鉄パネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別の鉄パネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６３】
実施例２
リン酸（０．４８Ｋｇの総重量）、酸化マグネシウム（０．６９Ｋｇ）およびオレイン酸（４ｇ）を周囲温度で３．８３リットルの水に徐々に加え、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、白色の水懸濁液を噴霧乾燥機によって乾燥した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別の鉄パネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６４】
実施例３
投与量が１．８１Ｋｇの２，４，６‐トリアミノ‐ｓ‐トリアジン（Ｃ．Ｐ．グレード）を６０リットルの遊星形反応器中において約５分間１６℃で３０．７リットルの水と混合した。リン酸（３．０５Ｋｇ、農業グレード、９８％）を添加し、そして更に５分間、混合した。この水懸濁液に、酸化マグネシウム（４．３７Ｋｇ、Periclase ltdイスラエルによるＫＰグレード）およびオレイン酸（２．４ｇ）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、生成した白色の水懸濁液を櫂形乾燥機で乾燥した。得られた生成物の水中の溶解度は０．３０〜０．３５重量％の範囲内であった。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらの塗布されたパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別の鉄パネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６５】
実施例４
投与量が１．８１Ｋｇの２，４，６‐トリアミノ‐ｓ‐トリアジン（Ｃ．Ｐ．グレード）を６０リットルの遊星形反応器中において約５分間、室温で１７．６リットルの水と混合した。リン酸（３．０５Ｋｇ、８５％）を添加し、そして更に７分間、混合した。この水懸濁液に、酸化マグネシウム（１．２１Ｋｇ）、オレイン酸（３ｇ）および炭酸カルシウム（６．０８Ｋｇ、Ｃ．Ｐ．グレード）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、白色の水懸濁液をスクリュー乾燥機で乾燥した。得られた生成物の水中の溶解度は０．３０〜０．４０重量％の範囲内であった。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６６】
実施例５
リン酸（３．９２Ｋｇ）を１７．５℃で９．４３リットルの水に加え、そして２分間、混合した。この水懸濁液に、ケイ酸第一鉄（１５．１Ｋｇ、Ｃ．Ｐ．グレード）、オレイン酸（３．８ｇ）および酸化マグネシウム（１．５Ｋｇ）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、得られた白色の懸濁液を炉（２時間、１２５℃以上）で乾燥した。得られた生成物の水中の溶解度は０．３５〜０．４５重量％の範囲内であった。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６７】
実施例６
投与量が１．８１Ｋｇの２，４，６‐トリアミノ‐ｓ‐トリアジン（Ｃ．Ｐ．グレード）を６０リットルの遊星形反応器中において約５分間、周囲温度で２５．６４リットルの水と混合した。リン酸（３．０５Ｋｇ）を添加し、そして更に１２分間、混合した。この水懸濁液に、水酸化マグネシウム（９．４３Ｋｇ、Periclase ltdイスラエルによる）およびオレイン酸（２．４ｇ）を同様に短い間隔で添加し、そして効率的に混合した。機械的混合を終了した後、得られた白色の懸濁液を炉（２．５時間、１４５℃以上）で乾燥した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は良好であった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００６８】
実施例７
投与量がドライ１３．７Ｋｇのジリン酸トリマグネシウム八水和物（ドイツ、Flukaからの）を酸化マグネシウム（６．３ｇ）の乾燥粉末と混合し、そして製粉した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。これらのパネルの平均の試験結果は低かった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。
【００６９】
実施例８
投与量がドライ１３．７Ｋｇのジリン酸トリマグネシウム八水和物（ドイツ、Flukaからの）および酸化マグネシウム（６．３ｇ）を２００ｍｌの水に混合した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。その結果は実施例７で得た結果よりも良好であった。
【００７０】
実施例９
投与量がドライ６．３ｇのジリン酸トリマグネシウム八水和物（ドイツ、Flukaからの）を酸化マグネシウムの乾燥粉末（１３．７ｇ）と混合し、そして製粉した。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果を５００時間後に熟達した目視によって得た。その結果は実施例８で得た結果よりも良好であった。
【００７１】
実施例１０
ジリン酸トリマグネシウム八水和物塩（ドイツ、Flukaからの）の１０ｇが、電磁撹拌機（約３００ｒｐｍ）により、周囲温度で約３０分間、１００ｍｌの脱イオン水で平衡化された。
【００７２】
平衡水性相中のリン酸塩イオンの総量に対するマグネシウム陽イオンの総量のモル比が、図１に示される。この図のＸ軸は上記平衡化工程の数を示し、ここで、前記試験されたジリン酸トリマグネシウム八水和物塩の１０ｇが、電磁撹拌機により、約２３℃の周囲温度で約３０分間、１００ｍｌの脱イオン水で平衡化された。各トリプレットの全体的な外観、スクライブ、ブリスターの大きさ、および程度を評価する浸漬試験の結果が５００時間後に熟達した目視によって得られた。これらのパネルの平均の試験結果は中程度よりも低かった（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。
【００７３】
実施例１１
農業グレードのリン酸（９８％）を水に希釈して、このリン酸の約１０重量％溶液を調製した。この溶液に、酸化マグネシウム（Periclas、イスラエルによるマグネシアＫＰ）を６回の間隔で機械的に混合して、特にリン酸マグネシウム塩および酸化マグネシウムを含む分散液を調製した。得られた分散液のｐＨは９．８であった。リン酸塩に対するマグネシウム陽イオンのモル比が、洗浄工程の数の関数として、図２に示される。この生成物をペイントに混入し、そして上述したような浸漬試験で試験した。これらのパネルの平均の試験結果は優れていた（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【００７４】
実施例１２
農業グレードのリン酸（９８％）を水に希釈して、このリン酸の約１０重量％溶液を調製した。この溶液に、メラミンを機械的に混合して、約１０重量％のリン酸メラミン溶液を調製した。次いで、約３０重量％の酸化マグネシウムを６回の間隔で混合して、特にリン酸マグネシウム塩、リン酸メラミン、メラミンリン酸マグネシウムおよび酸化マグネシウムを含有することが分析（即ち、ＸＲＤおよびＨＲＳＥＭおよびＥＤＳ）により示された分散液を調製した。得られた分散液のｐＨは９．８であった。リン酸塩に対するマグネシウム陽イオンのモル比が、洗浄工程の数の関数として、図３に示される。この生成物をペイントに混入し、そして上述したような浸漬試験で試験した。アルミニウムパネルおよび他の金属製品パネルの平均の試験結果は優れていた（ＡＳＴＭ標準規格に従う）。この結果は、市販の錆び止め顔料を含有する類似のペイントで塗布された別のパネルについて得られた結果よりも優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ジリン酸トリマグネシウム八水和物生成物の平衡化工程の数の関数としてのＭｇ＋２／リン酸塩のモル比を示すグラフである。下のグラフは上方のグラフの微細な尺度を示す。
【図２】５０％酸化マグネシウムが添加されたリン酸マグネシウム塩の平衡化工程の数の関数としてのＭｇ＋２／リン酸塩のモル比を示すグラフである。
【図３】５０％酸化マグネシウムおよびｐＨ緩衝剤を添加したリン酸マグネシウム塩の平衡化工程の数の関数としてのＭｇ＋２／リン酸塩のモル比を示すグラフである。
Claims (67)
- 金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および
少なくとも１つの酸素原子を有する金属、を含み、ここで、前記陰イオンに対する金属の総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内にある、錆び止め顔料。 - 前記金属はマグネシウム、カルシウム、または鉄、またはこれらのいずれかの組み合せである、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記金属はマグネシウムである、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムまたはこれらのいずれかの組み合せから選択される少なくとも１つの酸素原子を有するマグネシウムである、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記金属は鉄である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は鉄を含み、そして酸化第一鉄、ケイ酸第一鉄、スラグ物質、鉄含有工場廃水、またはこれらのいずれかの組み合せから選択される、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記金属はカルシウムである、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属はカルシウムを含み、そして酸化カルシウム、水酸化カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、またはこれらのいずれかの組み合せから選択される、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記金属塩はリン酸塩である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記金属塩はリン酸マグネシウムである、請求項１記載の錆び止め顔料。
- ｐＨ緩衝剤を更に含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記ｐＨ緩衝剤はアミン含有物質である、請求項１１記載の錆び止め顔料。
- 前記ｐＨ緩衝剤は、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、１，２‐ジアジド、１，２，３‐トリアジド、ジシクロヘキシルアミン、脂肪族アミン、芳香族アミン、メラミン、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタエチレンテトラミン、水酸化アンモニウム、アミノ酸、およびポリアミンから選択されるアミン含有物質である、請求項１２記載の錆び止め顔料。
- 前記ｐＨ緩衝剤は塩基である、請求項１１記載の錆び止め顔料。
- 前記塩基は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムから選択される、請求項１４記載の錆び止め顔料。
- 前記顔料の最終ｐＨは約７〜１１である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 平衡水中の前記顔料の溶解度は約０．２％より大きい、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 平衡水中の前記顔料の溶解度は約０．２〜０．８％である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属はカルシウム化合物と組み合わされたマグネシウム化合物を含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記マグネシウム化合物は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合せから選択され、そして前記カルシウム化合物は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、またはこれらのいずれかの組み合せから選択される、請求項１９記載の錆び止め顔料。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は鉄化合物と組み合わされたマグネシウム化合物を含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記マグネシウム化合物は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、またはこれらのいずれかの組み合せであり、そして前記鉄化合物は、酸化鉄、水酸化鉄、またはこれらのいずれかの組み合せである、請求項２１の錆び止め顔料。
- 前記鉄化合物は、酸化第一鉄、ケイ酸第一鉄、スラグ物質、または鉄含有工場廃水である、請求項２２記載の錆び止め顔料。
- 前記陰イオンに対する前記金属の前記モル比は、前記顔料をアルミニウムおよびアルミニウム含有物質の上に使用する場合、約１：１８である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記陰イオンに対する前記金属の前記モル比は、前記顔料を鉄および鉄含有物質の上に使用する場合、約１：１８である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記陰イオンに対する前記金属の前記モル比は約１：４〜１：８０である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記陰イオンに対する前記金属の前記モル比は約１：２０〜１：５０である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記陰イオンに対する前記金属の前記モル比は約１：５０〜１：８０である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記陰イオンに対する前記金属の前記モル比は約１：８０〜１：１００である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記陰イオンに対する前記金属の前記モル比は約１：８０〜１：１２０である、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 防腐剤を更に含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記防腐剤は前記顔料の重量の０．１〜１０％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する、請求項３１記載の錆び止め顔料。
- 前記防腐剤は、殺生剤、殺真菌剤、除藻剤、除胞子剤、殺虫剤、または除草剤から選択される、請求項３１記載の錆び止め顔料。
- 前記防腐剤は、シトリミド、クロロヘキサジンおよび類似物、そしてQuerton KKBCL-50またはQuerton 246、Querton GCL-50、Querton 210CI50、またはQuerton GCL-50のような第四級アミンから選択される、請求項３１記載の錆び止め顔料。
- 前記防腐剤は、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、酸化亜鉛または酸化銅から選択される無機防腐剤である、請求項３１記載の錆び止め顔料。
- 界面活性剤を更に含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記界面活性剤は前記顔料の重量の０．２〜２％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する、請求項３６記載の錆び止め顔料。
- 前記界面活性剤はリンゴスルホネートまたはオレイン酸である、請求項３６記載の錆び止め顔料。
- 着色剤を更に含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 前記着色剤は前記顔料の重量の０．１〜４０％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する、請求項３９記載の錆び止め顔料。
- 前記着色剤は、フクシン、ローダミン、メチレンブルー、酸化鉄、メチルバイオレット、またはアリザリンから選択される、請求項３９記載の錆び止め顔料。
- 紫外線安定剤を更に含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 紫外線吸収剤を更に含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- 紫外線エンハンサーを更に含む、請求項１記載の錆び止め顔料。
- ペイント、被覆材、プラスター、または充填材から選択される水媒介物質に請求項１記載の錆び止め顔料を使用する方法であって、ここで前記顔料は前記水媒介物質の１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
- ペイント、被覆材、プラスター、または充填材から選択される溶液型物質に請求項１記載の錆び止め顔料を使用する方法であって、ここで前記顔料は前記溶液型物質の１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
- エマルジョンに請求項１記載の錆び止め顔料を使用する方法であって、ここで前記顔料は前記エマルジョンの１．７〜２５％（ｗ／ｗ）の範囲内で存在する。
- 錆び止め顔料を製造する方法であって、前記錆び止め顔料は、ａ）金属陽イオンおよび陰イオンを含む金属塩、および、ｂ）少なくとも１つの酸素原子を有する金属、を含み、前記方法は、前記陰イオンの酸を少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属と混合して、前記金属塩を生成する工程を含み、
ここで、前記陰イオンに対する金属の総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内にある、方法。 - 前記酸はリン酸であり、そして少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムである、請求項４８記載の方法。
- 前記酸は水で希釈されて５〜１５重量％の溶液を生成する、請求項４９記載の方法。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は前記顔料の７〜３５重量％の範囲まで徐々に添加される、請求項４９記載の方法。
- 更にリン酸マグネシウム塩が前記リン酸および少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属に徐々に混合されて、前記リン酸塩に対するマグネシウムの総量のモル比が１：４〜１：１２０の範囲内になる、請求項４９記載の方法。
- 前記錆び止め顔料のｐＨを約７〜１１にするために、５〜１５重量％のリン酸を７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムと混合する工程を含む、請求項４８記載の方法。
- 前記顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を０．２％より高くするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む、請求項４８記載の方法。
- 前記顔料のマグネシウム含有成分の溶解度を約０．２％〜０．８％の範囲内にするために、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを５〜１５重量％のリン酸溶液に徐々に混合する工程を含む、請求項４８記載の方法。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムおよびカルシウム含有物質を含む、請求項４８記載の方法。
- 少なくとも１つの酸素原子を有する前記金属は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムおよび鉄含有物質を含む、請求項４８記載の方法。
- ５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む、請求項４８記載の方法。
- ３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質を水と混合し、
５〜１５重量％のアミノリン酸溶液が得られるように、リン酸を前記アミン含有溶液と混合し、
リン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、またはアミノリン酸マグネシウムを含む混合物が得られるように、７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを前記アミノリン酸塩溶液と混合する工程を含む、請求項４８記載の方法。 - ５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の塩基および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む、請求項４８記載の方法。
- ５〜１５重量％のリン酸溶液、３〜１０重量％の少なくとも１種のアミン含有物質と塩基の組合せ、および７〜３５重量％の酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムを水と徐々に混合する工程を含む、請求項４８記載の方法。
- 防腐剤を混合する工程を更に含む、請求項４８記載の方法。
- 前記防腐剤は約０．１〜１０重量％の範囲内で存在する、請求項６２記載の方法。
- 界面活性剤を混合する工程を更に含む、請求項４８記載の方法。
- 前記界面活性剤は約０．２〜２重量％の範囲内で存在する、請求項６４記載の方法。
- 着色剤を混合する工程を更に含む、請求項４８記載の方法。
- 前記着色剤は約０．１〜４０重量％の範囲内で存在する、請求項６６記載の方法。
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