JP2013072140A - 金属保護コーティング、溶融Ｚｎメッキ金属材料、およびこれを用いた溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い耐腐食性、高い耐水性、高い耐熱性、高い耐指紋性をもつ保護膜を形成することが可能な金属保護コーティングを提供する。
【解決手段】水溶性シリケート、促進剤、シランカップリング剤、酸化ケイ素パッキング、水溶性膜形成樹脂、水を含有する原料混合物を均一に混合することによって得られる金属保護コーティングであって、促進剤は、セルロース類およびこれらの可溶性塩から選択される少なくとも１種であり、シランカップリング剤は、式（１）で示される第１のシラン誘導体を含有し、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれメトキシルまたはエチオキシルであり、ｎは、１〜４の範囲の整数である、金属保護コーティング。（１）
【選択図】なし
【解決手段】水溶性シリケート、促進剤、シランカップリング剤、酸化ケイ素パッキング、水溶性膜形成樹脂、水を含有する原料混合物を均一に混合することによって得られる金属保護コーティングであって、促進剤は、セルロース類およびこれらの可溶性塩から選択される少なくとも１種であり、シランカップリング剤は、式（１）で示される第１のシラン誘導体を含有し、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれメトキシルまたはエチオキシルであり、ｎは、１〜４の範囲の整数である、金属保護コーティング。（１）
【選択図】なし
Description
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年９月２８日に出願された中国出願第２０１１１０３０１９４４．９号、表題「金属保護コーティング、溶融Ｚｎメッキ金属材料および溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料（Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇ，Ｈｏｔ−Ｄｉｐ Ｚｎ Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ Ｈｏｔ−Ｄｉｐ Ａｌ−Ｚｎ Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｍａｔｅｒｉａ）」の優先権を主張し、この出願は、参考によって具体的かつ完全に組み込まれる。
本出願は、２０１１年９月２８日に出願された中国出願第２０１１１０３０１９４４．９号、表題「金属保護コーティング、溶融Ｚｎメッキ金属材料および溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料（Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇ，Ｈｏｔ−Ｄｉｐ Ｚｎ Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ Ｈｏｔ−Ｄｉｐ Ａｌ−Ｚｎ Ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｍａｔｅｒｉａ）」の優先権を主張し、この出願は、参考によって具体的かつ完全に組み込まれる。
本発明は、金属保護領域に関し、特定的には、金属保護コーティング、溶融Ｚｎメッキ金属材料および溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料に関する。
溶融メッキ金属材料（溶融Ｚｎメッキ金属材料および溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料を含む）は、腐食を防ぐために、その表面を金属保護コーティング層でコーティングされ、保護膜を形成する。
したがって、金属保護コーティングの性質は、溶融メッキ金属材料の腐食を防ぐのに非常に重要である。
したがって、金属保護コーティングの性質は、溶融メッキ金属材料の腐食を防ぐのに非常に重要である。
例えば、特許文献１は、不動態化液を開示しており、この不動態化液は、金属保護コーティングにも属しており、不動態化剤は、水溶性モリブデン化合物、ホウ酸、水溶性有機物質、シリカゾルを含む水溶液であり、水溶性有機物質は、アルコールと有機カルボン酸の混合物である。
しかし、実験から、金属保護コーティングによって形成される保護膜の耐腐食性、耐水性、耐熱性、耐指紋性が、まだ十分に良好ではないことが示されている。
本発明の目的は、耐腐食性、耐水性、耐熱性、耐指紋性について、既存の金属保護コーティング材料によって形成される保護膜の欠点を克服することであり、また、高い耐腐食性、高い耐水性、高い耐熱性、高い耐指紋性をもつ保護膜を形成することが可能な金属保護コーティングを提供することである。
上述の目的を達成するために、本発明は、水溶性シリケート、促進剤、シランカップリング剤、酸化ケイ素パッキング、水溶性膜形成樹脂、水を含有する原料混合物を均一に混合することによって得られる金属保護コーティングであって、促進剤は、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル−ヒドロキシエチルセルロースおよびこれらの可溶性塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、シランカップリング剤は、式（１）で示される第１のシラン誘導体を含有し、
（１）
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、メトキシルまたはエチオキシルであり、ｎは、１〜４の範囲の整数である、金属保護コーティングを提供する。
（１）
本発明は、さらに、溶融Ｚｎメッキ金属基板と、該溶融Ｚｎメッキ金属基板に接着するコーティング層とを備える溶融Ｚｎメッキ金属材料であって、コーティング層は、上述の金属保護コーティングの硬化した生成物である溶融Ｚｎメッキ金属材料を提供する。
本発明は、さらに、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板と、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板に接着するコーティング層とを備える溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料であって、コーティング層は、上述の金属保護コーティングの硬化した生成物である溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料を提供する。
上の技術的なスキームを用い、本発明で提供される金属保護コーティングによって形成される保護膜は、顕著な耐腐食性、耐水性、耐熱性、耐指紋性といった性質を有する。
本発明の他の特徴および利点を、以下の実施形態でさらに詳細に説明する。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。本明細書に記載の実施形態は、単に、本発明を記述し、説明するためだけに与えられているが、本発明を限定する構成であるとみなすべきではないことを理解されたい。
本発明で提供される金属保護コーティングは、水溶性シリケート、促進剤、シランカップリング剤、酸化ケイ素パッキング、水溶性膜形成樹脂、水を含有する原料混合物を均一に混合することによって得られ、促進剤は、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル−ヒドロキシエチルセルロースおよびこれらの可溶性塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、シランカップリング剤は、式（１）で示される第１のシラン誘導体を含有し、
（１）
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、メトキシルまたはエチオキシルであり、ｎは、１〜４の範囲の整数である。
（１）
ここで、金属保護コーティングは、原料混合物を均一に混合することによって得られ、安定で均一な液体である。
好ましくは、原料混合物の成分を均一に混合した後、１〜１８０日以内に金属保護コーティングを塗布する。
ここで、成分を混合する順序に特別な要件はなく、つまり、均質で安定な相が得られるのであれば、原料混合物の成分を同時に、バッチで、または段階的に直接混合し得、好ましくは、成分を混合している間、原料混合物を撹拌し、原料混合物をさらに均一にする。
好ましくは、原料混合物の成分を均一に混合した後、１〜１８０日以内に金属保護コーティングを塗布する。
ここで、成分を混合する順序に特別な要件はなく、つまり、均質で安定な相が得られるのであれば、原料混合物の成分を同時に、バッチで、または段階的に直接混合し得、好ましくは、成分を混合している間、原料混合物を撹拌し、原料混合物をさらに均一にする。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、水溶性シリケート１重量部（ｐｂｗ）を基準として、促進剤の用量は０．２〜１．８ｐｂｗ、好ましくは、０．５〜０．７ｐｂｗであり得る。
ここで、１ｐｂｗの水溶性シリケートに対し、シランカップリング剤の用量は、０．５〜４．５ｐｂｗ、このましくは１．４〜１．８ｐｂｗであり得る。
ここで、１ｐｂｗの水溶性シリケートに対し、酸化ケイ素パッキングの用量は、０．２５〜２．２ｐｂｗ、好ましくは０．６〜０．８５ｐｂｗであり得る。
ここで、１ｐｂｗの水溶性シリケートに対し、固体物質について計算すると、水溶性膜形成樹脂の用量は、０．８〜６．８ｐｂｗ、好ましくは、２．１〜２．７ｐｂｗであり得る。
ここで、１ｐｂｗの水溶性シリケートに対し、水の用量は、１０〜１００ｐｂｗ、好ましくは、２５〜４０ｐｂｗであり得る。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、水溶性シリケートは、ケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムであり得る。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、促進剤は、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル−ヒドロキシエチルセルロースおよびこれらの可溶性塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、これらの可溶性塩は、ナトリウム塩および／またはカリウム塩、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、カリウムカルボキシメチルセルロース、ナトリウムカルボキシエチルセルロース、カリウムカルボキシエチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチル−ヒドロキシエチルセルロース、カリウムカルボキシメチル−ヒドロキシエチルセルロースであり得、金属保護コーティングの性能をさらに向上させるために、好ましくは、促進剤はメチルセルロースである。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、式（１）に示される第１のシラン誘導体では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち、少なくとも１つはメトキシルであるか、または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち、少なくとも２つはメトキシルであるか、または、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はすべてメトキシルであり、ｎは、１、２、３または４であり得、金属保護コーティングの性能をさらに向上させるために、好ましくは、式（１）に示される第１のシラン誘導体では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のすべてがメトキシルであり、ｎが２である。
つまり、式（１）で示される第１のシラン誘導体は、２−（３，４−エポキシ−シクロヘキシル）−エチル−トリメトキシシランである。
つまり、式（１）で示される第１のシラン誘導体は、２−（３，４−エポキシ−シクロヘキシル）−エチル−トリメトキシシランである。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、金属保護コーティングの性能をさらに向上させるために、好ましくは、シランカップリング剤は、さらに、第２のシラン誘導体を含み、第２のシラン誘導体は、γ−アミノプロピル−トリエトキシシラン、γ−グリシドールエーテルプロポキシ−トリメトキシシラン、γ−メタクリル−オキシ−プロピル−トリメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリメトキシシランからなる群から選択される少なくとも１種である。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、金属保護コーティングの性能をさらに向上させるために、好ましくは、第１のシラン誘導体と第２のシラン誘導体の重量比は１：０．１〜０．４、さらに好ましくは、１：０．２〜０．３である。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、酸化ケイ素パッキングについて特別な要件はなく、つまり、酸化ケイ素パッキングは、任意の酸化ケイ素系パッキング材料であり得、例えば、酸化ケイ素パッキングは、ナノメートル二酸化ケイ素粉末および／またはシリカゾルであり得、好ましくは、酸化ケイ素パッキングは、粒径が１０〜９０ｎｍのナノメートル二酸化ケイ素粉末である。
本発明で提供される金属保護コーティングにおいて、水溶性膜形成樹脂は、膜を形成可能な任意の水溶性の改質樹脂または未改質樹脂であり得、本発明の水溶性膜形成樹脂について特別な要件はなく、例えば、水溶性膜形成樹脂は、水溶性ポリエステル膜形成樹脂（例えば、Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ＬＡＰＯ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製ポリエステル樹脂ＣＢ２２００）、水溶性スチレン−アクリル膜形成樹脂（例えば、Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈａｏｌｏｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製スチレン−アクリルエマルジョンｘｙ−１０８ｂ）、水溶性エポキシ膜形成樹脂（例えば、Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｈｅｉｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製エポキシ樹脂ＢＨ６２０）、水溶性ポリウレタン膜形成樹脂（例えば、Ｆｕｊｉａｎ Ｊｉｎｊｉａｎｇ Ｊｉａｎｈｕａ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製ポリウレタン樹脂８１２）、水溶性シリコーン−アクリル膜形成樹脂（例えば、Ｑｉｎｇｄａｏ Ｘｉｎｇｇｕｏ Ｐａｉｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製シリコーン−アクリルエマルジョンＴＣ−０５、固形分含有量４８ｗｔ％）、水溶性アクリル膜形成樹脂（例えば、Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｏｕｐｅｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製アクリル樹脂Ａ−３４１８）、水溶性フルオロカーボン膜形成樹脂（例えば、Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｓｏｋａｎｇ Ｎａｎｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製水溶性フルオロカーボンエマルジョンＳＫＦＴ−Ｉ）からなる群から選択される少なくとも１種であり得、好ましくは、水溶性膜形成樹脂は、水溶性スチレン−アクリル膜形成樹脂、水溶性エポキシ膜形成樹脂、水溶解性シリコーン−アクリル膜形成樹脂、水溶性アクリル膜形成樹脂、水溶性ポリウレタン膜形成樹脂、水溶性ポリエステル膜形成樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である。
上述の成分以外に、本発明で提供される金属保護コーティングはまた、金属保護コーティングの性質に悪影響を与えない他の成分、例えば、染料、顔料、分散剤、消泡剤のうち１つ以上を含有し得る。金属保護コーティングの合計重量を基準として、他の成分の合計含有量は、２０ｗｔ％を超えず、好ましくは、１０ｗｔ％を超えない。
消泡剤は、当該技術分野でよく知られた任意の消泡剤、例えば、ポリエーテル消泡剤、高級アルコール、シリコン消泡剤、ポリエーテル修飾シリコーン消泡剤などのうち１つ以上であり得る。
さらに具体的には、消泡剤は、Ｄｏｎｇｙｉｎｇ Ｓｈｉｄａｃｈｕａｎｇｘｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入した１種類以上のＳＤ−４０１シリーズの消泡剤であり得る。
好ましくは、金属保護コーティングの合計重量を基準として、消泡剤の含有量は０．０１〜０．０５ｗｔ％である。
消泡剤は、当該技術分野でよく知られた任意の消泡剤、例えば、ポリエーテル消泡剤、高級アルコール、シリコン消泡剤、ポリエーテル修飾シリコーン消泡剤などのうち１つ以上であり得る。
さらに具体的には、消泡剤は、Ｄｏｎｇｙｉｎｇ Ｓｈｉｄａｃｈｕａｎｇｘｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．から購入した１種類以上のＳＤ−４０１シリーズの消泡剤であり得る。
好ましくは、金属保護コーティングの合計重量を基準として、消泡剤の含有量は０．０１〜０．０５ｗｔ％である。
本発明で提供される溶融Ｚｎメッキ金属材料は、溶融Ｚｎメッキ金属基板と、溶融Ｚｎメッキ金属物質に接着するコーティング層とを備え、コーティング層は、上述の金属保護コーティングの硬化した生成物である。
ここで、溶融Ｚｎメッキ金属基板は、亜鉛メッキを備える金属基板であり、亜鉛メッキは、亜鉛含有量が９２．５〜９５．５ｗｔ％であり得る。
亜鉛メッキはまた、亜鉛メッキで従来から用いられている他の成分（例えば、シリコン）を含有し得る。
亜鉛メッキはまた、亜鉛メッキで従来から用いられている他の成分（例えば、シリコン）を含有し得る。
本発明で提供される溶融Ｚｎメッキ金属材料において、コーティング層の厚みは、溶融Ｚｎメッキ金属材料の耐腐食性コーティング層の通常の厚みであり得、コーティング層の性能を向上させるために、好ましくは、コーティング層の厚みは、０．０５〜２μｍ、さらに好ましくは、０．１〜１μｍである。
本発明で提供される溶融Ｚｎメッキ金属材料において、コーティング層を溶融Ｚｎメッキ金属基板に接着する方法は、溶融Ｚｎメッキ金属基板の表面に金属保護コーティングを塗布することと、次いで、乾燥することとを含み得、乾燥温度は、６０〜１２０℃、好ましくは、９０〜１１０℃であり得、乾燥時間は、０．５〜３秒であり得る。
金属保護コーティングの用量は、コーティング層の厚みにしたがって決定し得る。
金属保護コーティングの用量は、コーティング層の厚みにしたがって決定し得る。
発明で提供される溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料は、Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板と、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板に接着するコーティング層とを備え、コーティング層は、上述の金属保護コーティングの硬化した生成物である。
ここで、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板は、Ａｌ−Ｚｎメッキを備える金属基板であり、Ａｌ−Ｚｎメッキにおいて、Ｚｎ含有量は、４１．５〜４３．５ｗｔ％であり得、Ａｌ含有量は、５１．５〜５５．０ｗｔ％であり得る。
また、Ａｌ−Ｚｎメッキは、Ａｌ−Ｚｎメッキで従来から用いられている他の成分（例えば、シリコン）を含有し得る。
また、Ａｌ−Ｚｎメッキは、Ａｌ−Ｚｎメッキで従来から用いられている他の成分（例えば、シリコン）を含有し得る。
本発明で提供される溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料において、コーティング層の厚みは、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料の耐腐食性コーティング層の通常の厚みであり得、コーティング層の性能を向上させるために、好ましくは、コーティング層の厚みは、０．０５〜２μｍ、さらに好ましくは、０．１〜１μｍである。
本発明で提供される溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料において、コーティングを溶融Ｚｎメッキ金属基板に接着する方法は、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板の表面に金属保護コーティングを塗布することと、次いで、乾燥することとを含み得、乾燥温度は、６０〜１２０℃、好ましくは、９０〜１１０℃であり得、乾燥時間は、０．５〜３秒であり得る。
金属保護コーティングの用量は、コーティング層の厚みにしたがって決定し得る。
金属保護コーティングの用量は、コーティング層の厚みにしたがって決定し得る。
ここで、乾燥方法は、温風乾燥、誘導加熱、赤外線照射加熱のうち、１種類以上から選択され得る。
本発明では、特に明記しない限り、任意の液体または固体の容積は、標準的な大気圧下、２０℃での容積を指す。
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
１ｐｂｗの水溶性シリケート（Ｎａ２ＳｉＯ３）、０．６ｐｂｗの促進剤（メチルセルロース）、１．６ｐｂｗのシランカップリング剤（第１のシラン誘導体であるＨｕｂｅｉ Ｄｅｂａｎｇ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した（２−（３，４−エポキシ−シクロヘキシル）−エチル−トリメトキシシラン）および第２のシラン誘導体（Ｈｕｂｅｉ Ｄｅｂａｎｇ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したγ−アミノプロピル−トリエトキシシラン）を重量比で１：０．２５混合）、０．７２ｐｂｗの酸化ケイ素パッキング（ＧＥ（ＵＳＡ），ＲＮＳ−Ｅから購入したナノメートル二酸化ケイ素粉末、平均粒径２０ｎｍ）、２．４ｐｂｗ（固体物質で計算）の水溶性膜形成樹脂（水溶性シリコーン−アクリル膜形成樹脂（Ｑｉｎｇｄａｏ Ｘｉｎｇｇｕｏ Ｐａｉｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したシリコーン−アクリルエマルジョンＴＣ−０５、固形分含有量４８ｗｔ％）、２８ｐｂｗの水を、１，５００ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しつつ、混合して均一な状態とし、本実施例の金属保護コーティングを得る。
１ｐｂｗの水溶性シリケート（Ｋ２ＳｉＯ３）、０．５ｐｂｗの促進剤（メチルセルロース）、１．４ｐｂｗのシランカップリング剤（第１のシラン誘導体であるＨｕｂｅｉ Ｄｅｂａｎｇ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した（２−（３，４−エポキシ−シクロヘキシル）−エチル−トリエトキシシラン）および第２のシラン誘導体（Ｈｕｂｅｉ Ｄｅｂａｎｇ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したγ−グリシドールエーテルプロポキシ−トリメトキシシラン）を重量比で１：０．４混合）、０．６ｐｂｗの酸化ケイ素パッキング（ＧＥ（ＵＳＡ），ＲＮＳ−Ｅから購入したナノメートル二酸化ケイ素粉末、平均粒径２０ｎｍ）、２．１ｐｂｗの固体物質で計算）水溶性膜形成樹脂（水溶性アクリル膜形成樹脂（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｏｕｐｅｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したアクリル樹脂Ａ−３４１８）、２５ｐｂｗの水を、１，５００ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しつつ、混合して均一な状態とし、本実施例の金属保護コーティングを得る。
１ｐｂｗの水溶性シリケート（Ｎａ２ＳｉＯ３）、０．７ｐｂｗの促進剤（カルボキシエチルセルロース）、１．８ｐｂｗのシランカップリング剤（第１のシラン誘導体であるＨｕｂｅｉ Ｄｅｂａｎｇ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した（２−（３，４−エポキシ−シクロヘキシル）−プロピル−トリメトキシシラン）および第２のシラン誘導体（Ｈｕｂｅｉ Ｄｅｂａｎｇ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したγ−グリシドールエーテルプロポキシ−トリメトキシシラン）を重量比１：０．１で混合）、０．８５ｐｂｗの酸化ケイ素パッキング（３０ｗｔ％シリカゾル、固体物質で計算）、２．７ｐｂｗ（固体物質で計算）の水溶性膜形成樹脂（水溶性ポリウレタン膜形成樹脂（Ｆｕｊｉａｎ Ｊｉｎｊｉａｎｇ Ｊｉａｎｈｕａ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したポリウレタン樹脂８１２）、４０ｐｂｗの水を、１，５００ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しつつ、混合して均一な状態とし、本実施例の金属保護コーティングを得る。
実施例１に記載した方法で金属保護コーティングを製造するが、以下の点が異なっている。水溶性フルオロカーボン膜形成樹脂（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｓｏｋａｎｇ Ｎａｎｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入した水溶性フルオロカーボンエマルジョンＳＫＦＴ−Ｉ）を水溶性膜形成樹脂として使用する。
実施例１に記載した方法で金属保護コーティングを製造するが、以下の点が異なっている。水溶性スチレン−アクリル膜形成樹脂（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈａｏｌｏｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したスチレン−アクリルエマルジョンｘｙ−１０８ｂ）を水溶性膜形成樹脂として使用する。
実施例１に記載した方法で金属保護コーティングを製造するが、以下の点が異なっている。
第２のシラン誘導体を加えない。
第２のシラン誘導体を加えない。
実施例１に記載した方法で金属保護コーティングを製造するが、以下の点が異なっている。
促進剤を加えない。
促進剤を加えない。
実施例１に記載した方法で金属保護コーティングを製造するが、以下の点が異なっている。
第１のシラン誘導体を加えない。
第１のシラン誘導体を加えない。
実施例１〜６で得られた金属保護コーティングと、比較例１〜２で得られた金属保護コーティングを使用して、これらをそれぞれＺｎメッキ鋼シート（Ｐａｎｇａｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｐａｎｚｈｉｈｕａ Ｖａｎａｄｉｕｍ ＆ Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＤＸ５４Ｄ型、Ｚｎメッキ中に９５ｗｔ％のＺｎ）に塗布し、９０〜１１０℃の温風で２秒間乾燥させ、処理したＺｎメッキ鋼シート１〜８を得る。
ここで、金属保護コーティングの用量は、Ｚｎメッキ鋼シート１〜８のコーティング層の厚みが０．８μｍになるように適宜決定される。
コーティング層の厚みは、ＸＲＦ ｕｎｉｔ（蛍光Ｘ線分光計）を用いて測定した値である。
ここで、金属保護コーティングの用量は、Ｚｎメッキ鋼シート１〜８のコーティング層の厚みが０．８μｍになるように適宜決定される。
コーティング層の厚みは、ＸＲＦ ｕｎｉｔ（蛍光Ｘ線分光計）を用いて測定した値である。
実施例１〜６で得られた金属保護コーティングと、比較例１〜２で得られた金属保護コーティングを使用して、これらをそれぞれＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート（Ｐａｎｇａｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｐａｎｚｈｉｈｕａ Ｖａｎａｄｉｕｍ ＆ Ｔｉｔａｎｉｕｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から購入したＤＸ５１Ｄ＋ＡＺ型、Ａｌ−Ｚｎメッキ中に４２．５ｗｔ％のＺｎと５２．３ｗｔ％のＡｌ）に塗布し、９０〜１１０℃の温風で２秒間乾燥させ、処理したＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８を得る。
ここで、金属保護コーティングの用量は、Ａｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８のコーティング層の厚みが０．８μｍになるように適宜決定される。
コーティング層の厚みは、ＸＲＦ ｕｎｉｔ（蛍光Ｘ線分光計）を用いて測定した値である。
ここで、金属保護コーティングの用量は、Ａｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８のコーティング層の厚みが０．８μｍになるように適宜決定される。
コーティング層の厚みは、ＸＲＦ ｕｎｉｔ（蛍光Ｘ線分光計）を用いて測定した値である。
ＧＢ／Ｔ１０１２５−１９９７によって中性塩噴霧試験を行い、Ｚｎメッキ鋼シート１〜８とＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８の耐腐食性能を測定する。
このシートは、「９６時間塩噴霧試験の後、腐食面積が２０％未満である」という基準にしたがい、許容される範囲にあると評価される。
このシートは、「９６時間塩噴霧試験の後、腐食面積が２０％未満である」という基準にしたがい、許容される範囲にあると評価される。
Ｚｎメッキ鋼シート１〜８およびＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８の耐水性能を以下の方法を用いて測定する。
水平に置かれたＺｎメッキ鋼シート１〜８とＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８の表面に約２ｍｌの沸騰した水を液滴として加え、シートを自然に２４時間乾燥させ、水滴を落とした部分に３Ｍ接着テープを貼り、接着テープを剥がし、シミのある点を数え、接着テープ１ｃｍあたり、シミの点の数にしたがって、膜の耐水性能を判定する。
シミの点が多いほど、耐水性能は悪い。
シミの点が多いほど、耐水性能は悪い。
Ｚｎメッキ鋼シート１〜８およびＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８の耐熱性能を以下の方法を用いて測定する。
Ｚｎメッキ鋼シート１〜８およびＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８を熱風炉に入れ、３００℃で２０分間ベーキングし、次いで、これを取り出し、コーティング表面に形態変化があるかどうかを調べ、ベーキング前後のサンプル表面の△Ｌ（輝度の変動）、△ａ（赤色および緑色の変動）、△ｂ（黄色および青色の変動）を比色計で測定し、ΔＥ（色収差）＝（△Ｌ２＋△ａ２＋△ｂ２）１／２を計算する。
ΔＥが小さいほど、コーティングの耐熱性能は高い。
ΔＥが小さいほど、コーティングの耐熱性能は高い。
Ｚｎメッキ鋼シート１〜８およびＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８の耐指紋性を以下の方法を用いて測定する。
０．５ｇ／ｍ２のワセリン塗布前後のＺｎメッキ鋼シート１〜８およびＡｌ−Ｚｎメッキ鋼シート１〜８の△Ｌ（輝度の変動）、△ａ（赤色および緑色の変動）、△ｂ（黄色および青色の変動）を比色計で測定し、ΔＥ（色収差）＝（△Ｌ２＋△ａ２＋△ｂ２）１／２を計算する。ΔＥが小さいほど、耐指紋性能は大きい。
試験結果を表１に示す。
表１のデータから、本発明で提供される金属保護コーティングによって形成される保護膜は、顕著な耐腐食性、耐水性、耐熱性、耐指紋性といった性質をもつことが理解し得る。
それに加え、シランカップリング剤が第２のシラン誘導体も含有する場合、金属保護コーティングから形成される保護膜の耐腐食性、耐水性、耐熱性、耐指紋性といった性質は、さらに向上し得る。
本発明のいくつかの好ましい実施形態を上述したが、本発明は、これらの実施形態の詳細に限定されない。
当業者は、本発明の精神を逸脱することなく、本発明の技術スキームの改変例および変形例を作成し得る。
しかし、これらすべての改変例および変形例は、本発明の保護範囲にあると考えるべきである。
当業者は、本発明の精神を逸脱することなく、本発明の技術スキームの改変例および変形例を作成し得る。
しかし、これらすべての改変例および変形例は、本発明の保護範囲にあると考えるべきである。
それに加え、上の実施形態で記載した具体的な技術的特徴は、矛盾がない限り、任意の適切な形態と組み合わせ得ることを留意されたい。
不必要な繰り返しを避けるために、可能な組み合わせを本発明で具体的には記載していない。
不必要な繰り返しを避けるために、可能な組み合わせを本発明で具体的には記載していない。
さらに、必要な場合、組み合わせることによって本発明の理想および精神から逸脱しない限り、本発明の異なる実施形態を自由に組み合わせ得る。
しかし、このような組み合わせも、本発明で開示した範囲に入ると考えるべきである。
しかし、このような組み合わせも、本発明で開示した範囲に入ると考えるべきである。
Claims (15)
- 水溶性シリケート、促進剤、シランカップリング剤、酸化ケイ素パッキング、水溶性膜形成樹脂、水を含有する原料混合物を均一に混合することによって得られる金属保護コーティングであって、
促進剤は、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル−ヒドロキシエチルセルロースおよびこれらの可溶性塩からなる群から選択される少なくとも１種であり、
シランカップリング剤は、式（１）で示される第１のシラン誘導体を含有し、
（１）
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれメトキシルまたはエチオキシルであり、ｎは、１〜４の範囲の整数である
金属保護コーティング。 - 水溶性シリケート１重量部を基準として、促進剤の用量は、０．２〜１．８重量部であり、シランカップリング剤の用量は０．５〜４．５重量部であり、酸化ケイ素パッキングの用量は０．２５〜２．２重量部であり、固体物質で算出した水溶性膜形成樹脂の用量は、０．８〜６．８重量部であり、水の用量は１０〜１００重量部である
請求項１に記載の金属保護コーティング。 - 水溶性シリケート１重量部に対して、促進剤の用量は０．５〜０．７重量部であり、シランカップリング剤の用量は１．４〜１．８重量部であり、酸化ケイ素パッキングの用量は０．６〜０．８５重量部であり、固体物質で算出した水溶性膜形成樹脂の用量は、２．１〜２．７重量部であり、水の用量は２５〜４０重量部である
請求項２に記載の金属保護コーティング。 - 促進剤がメチルセルロースである
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属保護コーティング。 - Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３がすべてメトキシルであり、ｎが２である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属保護コーティング。 - シランカップリング剤は、さらに、第２のシラン誘導体を含み、
第２のシラン誘導体は、γ−アミノプロピル−トリエトキシシラン、γ−グリシドールエーテルプロポキシ−トリメトキシシラン、γ−メタクリル−オキシ−プロピル−トリメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチル−３−アミノプロピル−トリメトキシシランからなる群から選択される少なくとも１種である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属保護コーティング。 - 第１のシラン誘導体と第２のシラン誘導体の重量比は、１：０．１〜０．４である
請求項６に記載の金属保護コーティング。 - 酸化ケイ素パッキングが二酸化ケイ素ナノ粉末および／またはシリカゾルである
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属保護コーティング。 - 水溶性膜形成樹脂が、水溶性ポリエステル膜形成樹脂、水溶性スチレン−アクリル膜形成樹脂、水溶性エポキシ膜形成樹脂、水溶性ポリウレタン膜形成樹脂、水溶性シリコーン−アクリル膜形成樹脂、水溶性アクリル膜形成樹脂、水溶性フルオロカーボン膜形成樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属保護コーティング。 - 溶融Ｚｎメッキ金属基板と、溶融Ｚｎメッキ金属基板に接着するコーティング層とを備える溶融Ｚｎメッキ金属材料であって、
コーティング層が、請求項１〜９のいずれか１項に記載の金属保護コーティングの硬化した生成物である
溶融Ｚｎメッキ金属材料。 - コーティング層の厚みが０．０５〜２μｍである
請求項１０に記載の溶融Ｚｎメッキ金属材料。 - コーティング層を溶融Ｚｎメッキ金属基板に接着する方法が、溶融Ｚｎメッキ金属基板の表面に金属保護コーティングを塗布することと、次いで、６０〜１２０℃で０．５〜３秒間乾燥させることとを含む
請求項１０または１１に記載の溶融Ｚｎメッキ金属材料。 - 溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板と、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板に接着するコーティング層とを備える溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料であって、
コーティング層が、請求項１〜９のいずれか１項に記載の金属保護コーティングの硬化した生成物である
溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料。 - コーティング層の厚みが０．１〜１μｍである
請求項１３に記載の溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料。 - コーティング層を溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板に接着する方法が、溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属基板の表面に金属保護コーティングを塗布することと、次いで、６０〜１２０℃で０．５〜３秒間乾燥させることとを含む
請求項１３または１４に記載の溶融Ａｌ−Ｚｎメッキ金属材料。
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