JP2010514866A - 金属表面の被覆用組成物及び被覆方法 - Google Patents
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Abstract
有機成分として、架橋結合性ポリエステル樹脂を主成分とする、金属表面被覆用の組成物であって、その合計質量に対して、4乃至20質量%のアルミニウムフレークと、0.1質量%以下の、イソシアネート基含有化合物を含み、この組成物は、好ましくは有機バインダーとして、好ましくは平均モル質量が2000乃至15000の範囲内にある1種以上のヒドロキシル化ポリエステル樹脂と、このヒドロキシル化ポリエステル樹脂用架橋反応性成分と、酸性架橋反応触媒とを含み、この組成物を、金属ストリップ上に被覆する方法において、使用目的に応じて、被覆層の厚さは3乃至30μmに調整され、二重被覆が好ましいこともあり、前記組成物は、亜鉛めっきの代替として用いることができる。
【選択図】なし
【選択図】なし
Description
本発明は金属表面を被覆するための防食組成物、及び金属表面をアルミニウム含有有機被膜により被覆する方法に関するものである。
金属加工業界において、製品の構成金属成分は、腐食から保護されなければならない。例えば、車輌及び家庭用器具の組立てにおいて、工程を単純化するために、化学的防食処理における時間、労力、費用などを減少させることが望ましい。このことは、既に防食層を担持している金属シート又はストリップの形態にある素材を使用することによって達成することができる。
鋼板を、有機皮膜により被覆することは原則として知られており、この有機皮膜により皮膜された鋼板は、溶接可能でありかつそれは、圧延機で、「コイルコーティング工法」により直接処理し得るものである。
これに関してDE−C−3412234は薄く電気亜鉛めっきされ、リン酸塩処理又はクロメート処理された、成形可能な鋼板のための導電性かつ溶接可能な防食性プライマーについて記載している。この防食性プライマーは60%より高い含有率の亜鉛、アルミニウム、黒鉛及び/又は二硫化モリブデン、及び更なる防食顔料と、33乃至35%の有機バインダーと約2%の補助剤又は触媒の分散体との混合物からなるものである。上記有機バインダーとして、ポリエステル樹脂及び/又はエポキシ樹脂及びその誘導体が提案されている。
WO99/24515は、金属表面を被覆するための導電性かつ溶接可能な防食組成物を開示しており、この防食組成物は、
a)10乃至40質量%の有機バインダー、但し、これは
aa)少なくとも1種のエポキシ樹脂と、
ab)グアニジン、置換グアニジン、置換尿素、環状三級アミン及びこれらの混合物から選ばれた少なくとも1種の硬化剤、及び
ac)少なくとも1種のブロックされたポリウレタン樹脂を含むものであり、
b)0乃至15質量%の珪酸を主成分とする防食顔料、
c)粉末化された亜鉛、アルミニウム、黒鉛及び/又は二硫化モリブデン、カーボンブラック及びリン化鉄から選ばれた40乃至70質量%の導電性顔料、及び
d)0乃至30質量%の溶剤
を含むものである。
a)10乃至40質量%の有機バインダー、但し、これは
aa)少なくとも1種のエポキシ樹脂と、
ab)グアニジン、置換グアニジン、置換尿素、環状三級アミン及びこれらの混合物から選ばれた少なくとも1種の硬化剤、及び
ac)少なくとも1種のブロックされたポリウレタン樹脂を含むものであり、
b)0乃至15質量%の珪酸を主成分とする防食顔料、
c)粉末化された亜鉛、アルミニウム、黒鉛及び/又は二硫化モリブデン、カーボンブラック及びリン化鉄から選ばれた40乃至70質量%の導電性顔料、及び
d)0乃至30質量%の溶剤
を含むものである。
WO01/85860は金属表面を被覆するための導電性の、かつ溶接可能な防食性組成物を記載している。この組成物は、その合計質量に対して、
a)5乃至40質量%の有機バインダー、但しこの有機バインダーは、
aa)少なくとも1種のエポキシ樹脂、
ab)シアノグアニジン、ベンゾグアナミン及び可塑化された尿素樹脂から選ばれた少なくとも1種の硬化剤、
ac)ポリオキシアルキレントリアミン及びエポキシ樹脂/アミン付加物から選ばれた少なくとも1種のアミン付加物、
を含むものである。
b)0乃至15質量%の防食顔料
c)粉末化された亜鉛、アルミニウム、黒鉛、二硫化モリブデン、カーボンブラック及びリン化鉄から選ばれた、少なくとも1種からなる、40乃至70質量%の導電性顔料、
d)0乃至45質量%の溶剤
を含み、また、所望により50質量%までの追加活性物質又は補助物質を含んでいてもよく、前記成分の添加量率を合計100質量%になるようにしたものである。このように金属アルミニウムの粒子を含む多数の金属被覆組成物が知られているのである。これらの組成物において、アルミニウムは、一義的には、導電性顔料として用いられていて、得られる被覆層が電気溶接可能であり、必要により電気浸漬被覆(電気めっき(electrodipcoated))が可能になるようにされている。これらの被覆層は、次に施される被覆工程の基体として用いられるものであって、唯一の有機被覆層を構成すること、及びたかだか透明な被覆層をもって、オーバーコートされることのいずれも意図されていない。
a)5乃至40質量%の有機バインダー、但しこの有機バインダーは、
aa)少なくとも1種のエポキシ樹脂、
ab)シアノグアニジン、ベンゾグアナミン及び可塑化された尿素樹脂から選ばれた少なくとも1種の硬化剤、
ac)ポリオキシアルキレントリアミン及びエポキシ樹脂/アミン付加物から選ばれた少なくとも1種のアミン付加物、
を含むものである。
b)0乃至15質量%の防食顔料
c)粉末化された亜鉛、アルミニウム、黒鉛、二硫化モリブデン、カーボンブラック及びリン化鉄から選ばれた、少なくとも1種からなる、40乃至70質量%の導電性顔料、
d)0乃至45質量%の溶剤
を含み、また、所望により50質量%までの追加活性物質又は補助物質を含んでいてもよく、前記成分の添加量率を合計100質量%になるようにしたものである。このように金属アルミニウムの粒子を含む多数の金属被覆組成物が知られているのである。これらの組成物において、アルミニウムは、一義的には、導電性顔料として用いられていて、得られる被覆層が電気溶接可能であり、必要により電気浸漬被覆(電気めっき(electrodipcoated))が可能になるようにされている。これらの被覆層は、次に施される被覆工程の基体として用いられるものであって、唯一の有機被覆層を構成すること、及びたかだか透明な被覆層をもって、オーバーコートされることのいずれも意図されていない。
耐食性を向上させるために、鋼はしばしば溶融亜鉛めっき法又は電気亜鉛めっき法により亜鉛めっき又は亜鉛合金めっきされる。これらの亜鉛又は亜鉛合金の被覆層は、鋼に特徴ある銀授の金属外観を与える、溶融亜鉛めっきされた表面は、亜鉛溶融体が固化するときの結晶化によって、特徴あるつや消し外観を呈する。対象とする用途によっては、上記の外観は、装飾上の理由により望ましいこともあるが、しかし、問題もあると考えられることもある。これに対して、電気亜鉛めっきされた亜鉛又は亜鉛合金層は、人の肉眼に対して均一で、等質な外観を呈する。
この亜鉛被覆(亜鉛めっき)された鋼には、亜鉛層上に被覆物質を付着させることによりオーバーコートすることができるが、このオーバーコートには、問題が多く、かつ、特殊な前処理が必要となることがある。しかしながら、亜鉛被覆された鋼はしばしば被覆なしで、或は必要により透明な被覆層により被覆されて用いられる。それは亜鉛被覆された鋼の亜鉛層が装飾的と考えられるが或は、少くとも問題を生起するものではないと考えられるからである。前記亜鉛層はカソード防食作用を利用して、環境的影響によりさらに、不働態化され得るので、亜鉛層の下に位置する鋼は、亜鉛層が破壊されることなく残在している限りさびることはない。亜鉛層の厚さ及び環境的影響に応じて、亜鉛めっきされた鋼に赤さびを発生するのには、数十年を要することがある。
鋼材を亜鉛めっきすることは、従来から広く用いられている防食保護手段である。しかし、亜鉛めっきは、エネルギー面で費用がかかり、また材料の厚さが増し、またそれによって材料の総消費量も増大する。従って、亜鉛めっきがされていないが、亜鉛めっきと同様の外観及び同様の防食性を有する鋼を提供する方法が必要とされている。
本発明は上述のような方法及びそれに用いられる組成物を提供するものである。
本発明の第1の様相(aspect)は、金属表面を被覆するための有機バインダーとしての架橋結合性ポリエステル樹脂を主成分、とする組成物に関するものであり、この組成物は、その合計質量に対して、4乃至20質量%のアルミニウムフレークと、0.1質量%以下の、イソシアネート基含有化合物を含むものである。
前記架橋結合性ポリエステル樹脂は、アルミニウムフレークを内包し、かつ前記アルミニウムフレークを、金属表面上に固定して、良好な防食性を有する被覆層を形成するために特に好適なものである。イソシアネート又はポリウレタンを、極力含まない被覆層を得るためには、本発明に係る前記組成物は、イソシアネート基含有化合物の含有率が0.1質量%以下、好ましくは0.01質量%以下であり、又は、特にイソシアネート基含有化合物が全く検出されない組成物であることが好ましい。被覆層は、イソシアネート基又はポリウレタン基を含まないから、環境影響に対し、特に太陽光に対して感能しないものである。
アルミニウムフレークの含有率が、4乃至20質量%であることは、その厚さが約3μm乃至30μmの間にあるときに、硬化した被覆層が、その下に位置する金属表面を完全に視覚遮蔽することを意味する。従って、金属表面は、それが電気亜鉛めっきされているもののように見える。前記被覆層の防食作用により、この方法で被覆された鋼上における赤さびの形成が長期にわたって抑止される。このため、前記組成物は、それによって被覆され、かつ亜鉛めっきされた鋼と同様の外観及び防食特性を有する鋼を提供するものである。しかしながら、前記被覆処理に要するエネルギー入力量は、亜鉛めっきのそれよりも低い。さらに本発明の組成物によって得られる被覆層は亜鉛めっき層よりも軽く、従って、亜鉛めっきに対比すると、資材節約をすることができる。
好適なアルミニウムフレークは、市販されている。アルミニウムフレークは、例えば、平均面積径(average area diameter)が、20乃至60μmの、好ましくは30乃至50μmの、範囲内にあり、厚さが0.3乃至1μmの範囲内にあり、好ましくは0.4乃至0.6μmの範囲内にあるものであってもよい。前記組成物は、その合計質量に対して、5乃至12質量%のアルミニウムフレークを含むことが好ましい。
本発明による前記組成物の防食作用の向上は、前記組成物の合計質量に対して、約2質量%乃至約10質量%の、好ましくは3乃至7質量%の腐食抑制剤及び/又は防食顔料を、前記組成物に添加することによって可能になる。防食顔料は例えば、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、酸化マグネシウムの、好ましくは、ナノ寸法の形態にあるもの、微細に粉砕された、或は極めて微細に粉砕された硫酸バリウム、及び硅酸カルシウムを主成分とする防食顔料から選ぶことができる。前記硅酸カルシウムを主成分として含む防食顔料が、特に良好な効力が得られるため、好ましく用いられる。
本発明の組成物は通常、その合計質量に対して、20乃至50質量%の、好ましくは30乃至40質量%の有機バインダーと、30乃至70質量%の、好ましくは50乃至60質量%の溶剤とを含み、前記溶剤及び有機バインダーと、さらに少なくともアルミニウムフレークのような成分の存在により、これらの合計含有量は96質量%以下であり、好ましくは90質量%であり、更に好ましくは70質量%以下である。
前記有機バインダーの構成成分は、一般に、有機溶剤中の溶液又は分散液として、市販されているものである。このような原料の使用により、本発明の被覆組成物もまた溶剤を含んでいる。この溶剤の存在は、組成物の粘度に好ましい影響をもたらし、この粘度は、特に、可動金属ストリップ上に、通常のストリップ被覆方法を用いて、前記組成物を塗布できるように調節されなければならない。前記組成物が金属ストリップ上に塗布されるときの特定温度における前記粘度は、溶剤の量を変動させることにより所望の範囲内に、調節されてもよい。従って、本発明の組成物に対して、原料に含まれる溶剤に加えて更に溶剤を添加して含有させることは有益となる可能性がある。使用される原料によっては、組成物中に存在する溶剤が、例えば、ソルベントナフサ(solvent naphtha)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、シクロヘキサン、ジアセトンアルコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、メトキシプロピルアセテート、メトキシプロパノール、ブタノール、特に、イソブタノール、キシレン、或は、その他の、被覆材料及び塗料の分野において普通の溶剤などであってもよい。
本発明の被覆組成物が、有機バインダーとして、少なくとも1種のヒドロキシル化ポリエステル樹脂と、そのための架橋性成分を含むことが好ましい。前記ヒドロキシル化ポリエステル樹脂において、その平均モル質量が2000乃至15000の範囲内にあることが好ましく、約3000乃至約10000の範囲内にあることがさらに好ましい。モル質量を測定する方法としては、ゲル透過クロマトグラフィーを選択してもよい。しかしながら一般に、モル質量はその製造者の技術製品データシート中に記載されているから、本発明の目的に、このデータを参照することができる。
好ましく使用されるヒドロキシル化ポリエステル樹脂は、溶剤を含有しない状態にあり、その酸価が5未満であるものであり、さらに好ましくは、KOH/g値で表される酸価が3mg以下でありKOH/g値で表されるOH値が、10乃至50の範囲内にあるものであり、さらに好ましくはKOH/g値で表されるOH値が15乃至40mgの範囲内にあるものである。
前記ヒドロキシル化ポリエステル樹脂用に選択される架橋性成分は、メラミン/ホルムアルデヒド架橋剤であることが好ましい。例えば、メトキシメチルメラミンを使用することができる。これは、その窒素原子において、アルコキシル化された二級アミンの形態にあると推定されるものである。このような架橋剤は、市販されておりそれはしばしば、溶剤を含有している。
前記有機バインダーの硬化における架橋反応は、その組成物に、少なくとも1種の酸性架橋反応触媒、好ましくは弱酸性架橋反応触媒を含ませることによって、改善し、促進され得る。前記弱酸性架橋反応触媒は、ブロックされた形態にあることが好ましく、それによって、架橋反応が、当該組成物の貯蔵温度及び使用温度より高い温度においてのみ開始する。例えば110℃より高い温度において、活性化される非イオン性ブロック化酸性架橋触媒が好適である。メラミン/ホルムアルデヒド樹脂を主成分とする焼付エナメルのような触媒は、市販されており、一般に、それを、有機溶剤(例えばキシレン)中の溶液の形態にあると推定している。
このタイプの、好ましく使用されている組成物は、その合計質量に対して、15乃至40質量%の、より好ましくは20乃至35質量%のヒドロキシル化ポリエステル樹脂と、2乃至10質量%、より好ましくは3乃至8質量%の、前記ヒドロキシル化ポリエステル樹脂用架橋性成分と、0.05乃至1質量%の、より好ましくは0.1乃至0.5質量%の酸性架橋反応触媒を含むものである。
これらの成分とは別に、本発明の組成物は有機被覆用組成物の分野において通常に用いられている添加剤をさらに含んでいてもよい。これらの添加剤は、例えば、充填剤、沈降防止剤(antisetting agent)、消泡剤、又はレベリング剤(leveling auxiliaries)などを含む。本発明の組成物は、例えば、雲母、石英及び/又は緑泥石(chlorite)を主成分とする無機充填剤を含んでいてもよい。前記無機充填剤の平均粒径(average particl size)は、所望の被覆厚さに対応し得るものとすべきであって、5μmを超えないことが好ましい。前記充填剤における15μm以上の粒子の含有率は、好ましくは1質量%以下にしなければならない。前記組成物は、その合計質量に対して、約2乃至約20質量%の、さらに好ましくは、約4乃至約10質量%の充填剤を含むことが好ましい。
本発明の第二の様相(aspect)は、金属ストリップ、特に、ストリップ加工法により亜鉛めっきされていない鋼ストリップ、を被覆する方法にあり、この本発明方法において、
i)必要により前記ストリップが清浄化され、
ii)前記ストリップは酸性処理溶液に接触せしめられ、それによってその表面上にクロム含有量が1mg/m2以下の化成層が形成され、その後に水による中間洗浄を施し或は施さず、
iii)前記化成処理された金属ストリップ表面は、上述の組成物により被覆され、その未乾燥皮膜の厚さは、硬化工程後に、厚さ3乃至30μmの範囲内の塗布層が得られるように調整され、
iv)前記ストリップiii)に塗布された未乾燥皮膜層は、赤外線(1R)照射により、或は前記ストリップを、その基体温度が120乃至280℃の範囲内、好ましくは230乃至250℃の範囲内になるように加熱することによって硬化される。
i)必要により前記ストリップが清浄化され、
ii)前記ストリップは酸性処理溶液に接触せしめられ、それによってその表面上にクロム含有量が1mg/m2以下の化成層が形成され、その後に水による中間洗浄を施し或は施さず、
iii)前記化成処理された金属ストリップ表面は、上述の組成物により被覆され、その未乾燥皮膜の厚さは、硬化工程後に、厚さ3乃至30μmの範囲内の塗布層が得られるように調整され、
iv)前記ストリップiii)に塗布された未乾燥皮膜層は、赤外線(1R)照射により、或は前記ストリップを、その基体温度が120乃至280℃の範囲内、好ましくは230乃至250℃の範囲内になるように加熱することによって硬化される。
若し、金属ストリップが、前記方法を施す直前に例えば電気亜鉛めっき又は溶融亜鉛めっきによって亜鉛又は亜鉛合金による金属被覆層を有しているならば、前記化成処理(ii)が施される前に金属表面を清浄化する必要がない。若し、前記金属ストリップが、既に貯蔵され、かつ特に、防錆油が施されているならば、前記工程(ii)が施される前の清浄化工程が必要である。
工程(ii)に使用されるべき化成溶液は、先行技術から既知の層形成性又は非層形成性リン酸塩処理用溶液を含んでいてもよい。或は、層形成性成分として、珪素のフッ化物錯体及び特に、チタン及び/又はジルコニウムのフッ化物錯体を含む酸性処理溶液を使用してもよい。さらに、前記化成溶液は、例えば、ポリアクリレート又はアミノ基−置換ポリビニルフェノール誘導体などのような有機ポリマーを含んでいてもよい。工程(ii)における前記化成溶液への、ナノスケールのシリカ又はナノスケールのアルミナの添加は、防食性及び密着性の一層の向上をもたらすことがある。ここで「ナノスケール」の粒子というのは1000nm未満の、好ましくは500nm未満の平均粒子径を有する粒子を意味する。
ここで、ストリップの処理方法として、少なくとも工程(ii)及び(iii)が行われ、工程(iii)において、塗布される液状処理剤の量は、硬化後に、3乃至30μmの範囲内の所望皮膜厚さが得られるように設定される。本発明方法に用いられる前記被覆組成物は先行技術において、よく知られている種々の方法により塗布することができる。例えば、塗布ローラーを用いてもよく、それによって所望の湿潤皮膜厚さを、直接、確実に得ることができる。別の方法として、金属ストリップを被覆組成物中に浸漬してもよく、或は被覆組成物を、スプレーしてもよく、その後に、絞りロールを用いて、所望の湿潤皮膜厚さを、確実に得ることができる。
工程(iii)において、液状処理剤を塗布した後に、被覆された金属シートを、有機被覆層形成のために必要な乾燥又は架橋反応温度に加熱する。前記被覆された基体を、加熱されたトンネル乾燥機内において120乃至280℃の範囲内の、好ましくは230乃至250℃の範囲内の、所要基体温度(ピーク金属温度−PMT)まで加熱してもよい。しかしながら、前記処理剤を、また、赤外線照射により、適切な乾燥温度或は架橋反応温度になるように調整してもよい。
本発明方法により被覆された金属基体の、次に意図する用途に応じて、所望される皮膜厚さが変動する、この皮膜厚さの所望値が約10μmより厚いとき、特に約15μmより厚いときには、被覆工程を2段階に行い、各段階において塗布された組成物を、各段階で硬化することが得策である。このやり方においては、当然2つの工程(iii)及び(iv)が2回行われ、第一回目の工程(iii)と(iv)との組み合わせにおいては、被覆層は3乃至15μmの範囲内の厚さに形成され、その上に、第二回目の工程(iii)と(iv)との組み合わせにおいて10乃至27μmの範囲内の被覆層が形成される。
例えば、第1回目の工程組み合わせにおいて、皮膜厚さが、5μm程度の被覆層が形成され、第2回目の工程組み合せにおいて、皮膜厚さが20μm程度の被覆層が形成される。さらに考えられる組み合わせとしては、第1回目の被覆工程において、皮膜厚さを、約10μmとし、第2回目の被覆工程において皮膜厚さを約15μmとするが、或は第1回目の被覆工程において、約12μmとし、第2回目の被覆工程において、約12μmとする。
本発明の更に他の様相は、本発明方法により得られた金属ストリップ、或はそれから製造された金属シート又は構造部材に係るものである。所望の意図する用途に応じて、被覆層の厚さは変動し、また、その被覆層は、オーバーコートされていてもよく、或はされていなくてもよい。
一つの態様において、工程iii)及び(iv)において、形成された被覆層は、3乃至10μmの範囲内の厚さを有し、この被覆層の上に、透明被覆層以外の被覆層がさらに塗布される。この態様においては、本発明に係る被覆層は、当然次の被覆層のためのプライマー(下塗剤)としての機能を果たす。この場合においては、既に説明した、亜鉛めっき層と同様の外観は全く失われ、本発明に従って塗布された被覆層の防食作用のみが利用される。このような不透明なオーバーコート層で被覆された金属シートは、例えば車輌構造物、に用いられ又は製造され、或は家庭用器具又は金属家具の製造に用いられる。また、上記オーバーコートされた金属シートは上記以外の用途に形成されてもよい。上記オーバーコーティングは、例えばCED(カソード電着塗装)のコーティング材であってもよく、また粉末塗装のコーティング材を含んでいてもよい。
別の態様において工程(iv)における硬化の後に、本発明に従って、塗布された被覆層は約3乃至約15μmの範囲内の、好ましくは約8乃至約14μmの範囲内の皮膜厚さを有している。前記被覆層は、さらにオーバーコートされずとも、「リバース−サイド被覆(reverse−side coating)」としての機能を果たすための、十分な防食性を具備している。従って、このような被覆層は、厳しい腐食にさらされることのない、例えば、車輌、家具又は家庭用器具の内面のためのカバーを形成するものであって、その上にオーバーコートすることが必要でないことを確実にするのに十分なものである。
本発明の被覆層が、それを基体に被覆して製造された物品の外側に位置しており、さらにオーバーコートされておらず、或はせいぜい透明な被覆層で被覆されているだけの場合には、当該被覆層は、約20乃至30μmの範囲内の厚さで、基体を、全面的に被覆していることが好ましい。このような被覆層は、前記説明されたように、工程(iii)及び(iv)が、連続して2回施される二段処理により製造されることが好ましい。
この態様においては、金属ストリップ或はそれから製造された金属シート又は構造部材は、本発明方法によって塗布された被覆層が、前記構造部材などの表面を被覆しないか、又は、せいぜい透明被覆層で被覆することによって得られる。この態様において、本発明による被覆層の外観は、亜鉛めっきされているもののように見える。このことは、審美的な理由により好ましいものと思われる。この態様において、本発明の被覆層は「亜鉛めっき代替物」であるかのように作働する。亜鉛めっきを施された鋼の表面の前記視覚的印象及び防食作用が、その両方とも、本発明の低経費な方法によって亜鉛めっきを施すことなく作り出されるのであり、前記亜鉛めっき法は、エネルギー及び材料の消費において、本発明方法よりも経費の高いものである。
この態様において、本発明の被覆層は、目に見える(visible)ものであって、金属ストリップ或はそれから製造されたシート及び構造部材は、家庭用器具又は建築部品、特に、建築物の壁又は天井の外装、或は建築物の壁又は天井の被覆材用に用いられることが好ましい。従って、この態様における被覆された金属シートは、オーバーコートされているか、或はせいぜい透明な被覆層を有する亜鉛めっき鋼材について意図されている用途のいずれにおいても使用することができる。既述の例とは別に、本発明の被覆された金属ストリップなどは、例えば建築物の排水溝又は樋類、或は、空調器又は空気ダストの入口又は出口用材として、用いることができる。この方法により被覆された材料は、さらに手すり又は支柱として、例えば、交通信号灯又は交通標識の支持体として用いられる。本発明に係る被覆材料の、「亜鉛めっき代替物」としてさらに可能性のある用途として、フェンス、ゲート、ガードレール、及び、例えば厨芥入れのようなコンテナーなどがあげられる。
「亜鉛めっき代替物」としての作用に関する上記の説明に基づけば、好ましい基体は亜鉛めっきされていない鋼材、特に冷間圧延鋼板であることは明白である。車輌構造物、家庭用器具及び家具産業において、普通の他の材料、例えば亜鉛又はアルミニウム、或はそれぞれの合金なども、鋼と同様に、本発明の組成物を用いて又は方法によって、被覆することができる。同じことが亜鉛めっきされた、又は亜鉛合金めっきされた鋼に適用される。後者のケースにおいては、「亜鉛めっき代替物」の視覚的効果の重要度は防食作用よりも低い。
本発明の組成物の実施例を、下記に示す。
表中の「質量%」は、合計質量に対比したものである。
表中の「質量%」は、合計質量に対比したものである。
使用された成分の番号及び内容は下記のとおりである。
成分No. 内容
1. 分岐鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価45
モル質量:3,000,SN150/BG中65%
2. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価15
モル質量:7,000,SN150/DBE中60%
3. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価35
モル質量:7,000,SN150/BG中60%
4. メチルブチルメラミン樹脂、ブタノール中82%
5. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価5−10
モル質量:15,000、ペレット
6. ポリカーボネート/OH基含有ポリエステル、当量1000,100%
7. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価20
モル質量:5,000、SN150、酢酸メトキシプロピル及び
メトキシプロパノール中に55%
8. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価25−35
モル質量:5,000、SN150、酢酸メトキシプロピル及び
メトキシプロパノール中に60%
9. メチル化メラミン/ホルムアルデヒド 架橋剤
10. 珪酸カルシウムを主成分とする防食顔料
11. オキシアミノホスフェート、マグネシウム塩を主成分とする防食顔料
12. 変性Sr/Alポリりん酸塩を主成分とする防食顔料
13. オキシアミノホスフェート、マグネシウム塩を主成分とする防食顔料
14. Zn/ALポリりん酸塩/珪酸を主成分とする防食顔料
15. Zn/Alポリホスフェートを主成分とする防食顔料
16. 滑石粉を主成分とする無機充填剤
17. 雲母、石英、緑泥石(chlorite)を主成分とする無機充填剤
18. 硫酸バリウムを主成分とする無機充填剤
19. 雲母を主成分とする無機充填剤
20. カオリンを主成分とする無機充填剤
21. シリコーンを含まないレベリング剤
22. 非イオン性ブロックされた酸性架橋反応触媒
23. アルミニウム粉末、タイプ1
24. アルミニウム粉末、タイプ1
25. アルミニウム粉末、タイプ2
26. アルミニウム粉末、タイプ3
27. アルミニウム粉末、タイプ4
28. アルミニウム粉末、タイプ1
29. ソルベントナフサ
30. ソルベントナフサ
31. ソルベントナフサ
32. プロピレングリコールメチルエステル
33. 酢酸ジエチレングリコールモノブチルエーテル
成分No. 内容
1. 分岐鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価45
モル質量:3,000,SN150/BG中65%
2. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価15
モル質量:7,000,SN150/DBE中60%
3. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価35
モル質量:7,000,SN150/BG中60%
4. メチルブチルメラミン樹脂、ブタノール中82%
5. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価5−10
モル質量:15,000、ペレット
6. ポリカーボネート/OH基含有ポリエステル、当量1000,100%
7. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価20
モル質量:5,000、SN150、酢酸メトキシプロピル及び
メトキシプロパノール中に55%
8. 直鎖飽和ポリエステル、酸価<3,OH価25−35
モル質量:5,000、SN150、酢酸メトキシプロピル及び
メトキシプロパノール中に60%
9. メチル化メラミン/ホルムアルデヒド 架橋剤
10. 珪酸カルシウムを主成分とする防食顔料
11. オキシアミノホスフェート、マグネシウム塩を主成分とする防食顔料
12. 変性Sr/Alポリりん酸塩を主成分とする防食顔料
13. オキシアミノホスフェート、マグネシウム塩を主成分とする防食顔料
14. Zn/ALポリりん酸塩/珪酸を主成分とする防食顔料
15. Zn/Alポリホスフェートを主成分とする防食顔料
16. 滑石粉を主成分とする無機充填剤
17. 雲母、石英、緑泥石(chlorite)を主成分とする無機充填剤
18. 硫酸バリウムを主成分とする無機充填剤
19. 雲母を主成分とする無機充填剤
20. カオリンを主成分とする無機充填剤
21. シリコーンを含まないレベリング剤
22. 非イオン性ブロックされた酸性架橋反応触媒
23. アルミニウム粉末、タイプ1
24. アルミニウム粉末、タイプ1
25. アルミニウム粉末、タイプ2
26. アルミニウム粉末、タイプ3
27. アルミニウム粉末、タイプ4
28. アルミニウム粉末、タイプ1
29. ソルベントナフサ
30. ソルベントナフサ
31. ソルベントナフサ
32. プロピレングリコールメチルエステル
33. 酢酸ジエチレングリコールモノブチルエーテル
実施例1〜22
実施例1〜22の組成物の組成、顔料/バインダー比、固形分含有率、顔料分の含有率、バインダー固形分の含有率を表1、表2及び表3に示す。
実施例1〜22の組成物の組成、顔料/バインダー比、固形分含有率、顔料分の含有率、バインダー固形分の含有率を表1、表2及び表3に示す。
Claims (17)
- 有機バインダーとして、架橋性ポリエステル樹脂を主成分として含む、金属表面被覆用組成物であって、
前記組成物の合計質量に対して、
4乃至20質量%のアルミニウムフレーク、及び0.1質量%以下の、イソシアネート基含有化合物を含む金属表面被覆用組成物。 - 前記アルミニウムフレークが20乃至60μmの範囲内にある平均面積径及び0.3乃至1μmの範囲内の厚さとを有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物の合計質量に対して、2乃至10質量%の腐食防止剤又は防食顔料をさらに含む、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記組成物の合計質量に対して、
20乃至50質量%の有機バインダーと、
30乃至70質量%溶剤
とを含み、
前記溶剤及び有機バインダーの含有率の合計が、96質量%以下であり、好ましくは90質量%以下である、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の組成物。 - 前記有機バインダーとして、少なくとも1種のヒドロキシル化されたポリエステル樹脂と、前記ヒドロキシル化されたポリエステル樹脂用の架橋成分を含み、好ましくは、前記ヒドロキシル化されたポリエステル樹脂が2,000乃至15,000の範囲内の平均モル質量を有する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記架橋成分として、少なくとも1種のメラミン/ホルムアルデヒド架橋剤を含む、請求項5に記載の組成物。
- 少なくとも1種の酸性架橋反応触媒を含み、好ましくは
前記触媒が、ブロックされた状態にある、請求項6に記載の組成物。 - 前記組成物の合計質量に対して、15乃至40質量%の好ましくは20乃至35質量%の、ヒドロキシル化されたポリエステル樹脂と、2乃至10質量%の、好ましくは3乃至8質量%の、前記ヒドロキシル化されたポリエステル樹脂用の架橋成分、並びに
0.05乃至1質量%の、好ましくは0.1乃至0.5質量%の、酸性架橋反応触媒を含む、請求項5乃至7のいずれか1項に記載の組成物。 - ストリップ処理により金属ストリップを被覆するために、
i)必要により、前記ストリップを清浄化し、
ii)前記ストリップを、酸性処理溶液に接触させて、前記ストリップの表面上に、1mg/m2以下のクロムを含む化成層を形成し、その後、水による中間清浄を施し、或は施さず、
iii)これを、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の組成物をもって、被覆して、未乾燥皮膜層の厚さを、その硬化の後に、3乃至30μmの範囲内の被覆層が得られるようにし、かつ
iv)工程iii)において、塗布された湿潤層を、1R照射により、又は前記ストリップを、120乃至280℃の範囲内の、好ましくは230乃至250℃の範囲内の基体温度に加熱することによって、硬化させる、
金属ストリップの被覆方法。 - 前記工程iii)及びiv)をそれぞれ2回実施し、第1回目の工程iii)とiv)との組み合わせにおいて、3乃至15μmの範囲内の厚さの被覆層を形成し、かつ第2回目の工程iii)及びiv)の組み合わせにおいて10乃至27μmの範囲内の厚さの追加被覆層を形成する、請求項9に記載の方法。
- 請求項9又は10に記載の方法によって得られた金属ストリップ或はそれから製造された金属シート又は構造部材。
- 工程iii)及びiv)において得られた被覆層が3乃至10μmの範囲内の厚さを有し、この被覆層上に、透明被覆以外の少なくとも1層の被覆層をさらに形成する請求項11に記載の、金属ストリップ或はそれから製造された金属シート又は製造部材。
- 前記工程iii)及びiv)において形成された被覆層が、3乃至15μmの範囲内の厚さを有し、その上に追加被覆層が被覆されていない、請求項11に記載の金属ストリップ或はそれから製造された金属シート又は製造部材。
- 前記工程iii)及びiv)において、形成された全被覆層の厚さが、20乃至30μmの範囲内にありかつ、その上に、追加被覆層が形成されていないか、或は、透明被覆層のみが形成されている、請求項11に記載の金属ストリップ或はそれから製造された金属シート又は構造部材。
- 請求項10に記載工程iii)及びiv)を、2回実施する、請求項14に記載の金属ストリップ或はそれから製造されたシート材又は構造部材。
- 請求項12又は13に記載の金属ストリップ或はそれから製造されたシート材又は構造部材の、車輌、家具又は家庭用器具の製造への使用。
- 請求項14又は15に記載の金属ストリップ或はそれから製造されたシート材又は構造部材の、家庭用器具又は建築物部材、特に、建築物の壁又は天井或は建築物の壁又は天井の外装被覆材の製造のための使用。
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