JP2014507494A - 腐食防止組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、腐食防止組成物に関する。詳細には、本発明は、金属に直接塗布するための腐食防止性のスプレー式コーティングを提供することに関する。より詳細には、本発明は、広範囲の温度下で、また、塩分、湿度などの他の腐食誘発環境下で優れた腐食防止活性及び広い適用性を示す、環境的に安全でかつ効果的な腐食防止組成物に関する。
金属表面は、特に空気中の水分、塩分及び酸/アルカリ条件に曝された場合にしばしば腐食しやすい。腐食の進行過程はゆっくりとした現象であるため、腐食による大きなダメージが生じるまで使用者が腐食の進行に気付くことは希である。世界の異なる地域において自動車産業で一般的に使用されている金属パネルは、湿度、沿岸地域における塩分条件、極度の高温及び低温の気象条件などの有害な環境に曝されるために、通常腐食を受けやすい。しかしながら、こうした腐食を抑制する幾つかの方法がある。腐食防止機構の選択は、安全条件、経済性、及び技術的な考慮によって決められる。金属表面の腐食を抑制するために最も一般的に用いられている方法は、塗料又はコーティング材料の形態の保護コーティングによるものである。
本発明に基づけば、より幅広い塗布温度にわたって腐食防止効果及び垂れ防止効果を高めるためにレオロジー添加剤と組み合わされた潤滑増粘剤に担持された非毒性の腐食防止顔料を含む、環境的に安全でかつ効果的な腐食防止組成物が提供される。
[式中、RはC12〜C20の脂肪族鎖であり、n≦20である]の活性物質と、腐食防止顔料と、充填剤混合物と、希釈剤又は担体として機能する鉱油と、を含む、腐食防止組成物に関する。
以下の詳細な説明の目的では、そうではないことが明確に断られている場合を除き、本発明が様々な代替的変形及び工程の順序を取りうる点は理解されなければならない。更に、いずれかの実際に機能している例以外、又は特に断られている場合以外は、例えば明細書及び特許請求の範囲において使用されている各成分の量を表すすべての数値は、すべての場合において「約」なる語によって修飾されているものとして理解されるべきである。
[式中、「R」はC12〜C20の脂肪族鎖であり、n≦20である]の活性物質と、腐食防止顔料と、充填剤混合物と、希釈剤又は担体と、を含む、腐食防止組成物に関する。活性物質の重要な要素は、アルキル基「R」と、SO3基が結合した芳香環である。芳香環及びSO3は極めて極性が高い。これにより、優れた金属濡れ性及び水分置換性を有するコーティングが得られる。このスルホン酸塩/炭酸塩複合体の極性端部は金属基材と結合し、コーティングフィルムが破損した場合でも非常に優れた接着性を示す。このアルキル基は非極性であり、大部分が好ましくはC12〜C20原子を有する脂肪族鎖の混合物である。芳香環と結合したアルキル基は基材から遠ざかる方向に面し、水分の侵入を跳ね返す。この構造中の炭酸塩は、コーティング/金属界面におけるpHを緩衝することにより腐食を防止する機能を有する。物質の炭酸カルシウム部分は、小さい六角形の小板(3)の形態である。これらの小板は、フィルムに機械的一体性を付与すること、腐食物質の経路の長さを大きくすること、及びチキソトロピーを付与することを含む複数の機能を行う。図1(a)及び(b)は、ワックス、樹脂、又はオイル(2)の基質中にこれらの小板(3)が無数に存在することによって、基材(1)に達するために水及び酸素が移動しなければならない距離が大きくなり、腐食防止性が高められる様式を示している。このように、これらの小板は、空気、水分、及び二酸化炭素が金属表面に達するうえで障壁を形成し、これにより電気化学的反応プロセスを停止して腐食を防止する。
[式中、RはC12〜C20の脂肪族鎖であり、n≦20である]の活性物質を攪拌する工程と、腐食防止顔料及び充填剤混合物を攪拌された活性物質に、それらが活性物質中に速やかに分散し、混合、攪拌されてブレンドを形成するように充分にゆっくり加える工程と、鉱油を加えて混合した後、得られた生成物を300メッシュのフィルターに通して濾過する工程とを含むプロセスによって製造される。プロセスの各工程において、形成されたブレンドが各成分が加えられる前に完全に分散されるように注意を払う。より詳細には、活性物質及び腐食防止顔料は、ブレンドを形成するために10〜30分間混合され、1000〜2000RPMで攪拌される。
垂れ試験
試験片の下半分にマスキングを施して試験片に厚さ300μのコーティングを塗布した後、直ちにマスキングを剥離する。試験片を40±2℃で30分間、水平に維持する。マスキングを剥離した直後の垂れの長さ(mm)を測定する。増加割合(addendum fraction)によって垂れ度を求める。増加割合の値が大きいほど、垂れ度は小さい。
腐食サイクル試験(自然耐候試験)
試験片に以下に示すパラメータによる試験サイクルを行った。
5%塩分スプレー−2時間
乾燥(60℃/相対湿度20〜30%)−4時間
湿潤(50℃/相対湿度95%)−4時間
自然耐候試験(腐食サイクル試験)の結果を、基準試料及び本発明の試料について表2に示す。
耐腐食性試験:塩分スプレー試験における5%塩溶液
閉鎖試験チャンバからなる試験用装置内で試験を行い、試験チャンバ内で塩溶液(主として塩化ナトリウム溶液)をノズルによって霧化する。この手順により、チャンバ内に濃い塩水の霧の腐食性環境が生じ、曝露された金属部品が加速された腐食雰囲気下で腐食作用を受けることになる。
熱サイクル試験
試験材料を試験片に塗布して標準的な厚さ(50マイクロメートルの乾燥膜厚)の膜を形成する。試験片に以下に示すパラメータで10サイクルを行う。
浸透性試験
各試験片は、図3に示されるように互いに合わせられ、互いの間の100マイクロメートルの隙間10によって隔てられた上側プレート6と下側プレート8とを有するものである。隙間10を保つために感圧接着剤14の2本のストリップが、プレート6及び8の間に、かつプレートの両側の縁部に沿って配置されている。40℃に加熱した2mLの試験材料12を上端から落下させ、20℃で24時間維持した後で浸透長さLp(mm)を測定する。この試験を図4a及び4bに示す。5%塩分スプレー試験の結果を、基準試料及び本発明の試料について表2に示す。
粘度安定性試験
本発明の組成物の粘度安定性について幅広い温度範囲にわたって評価を行い、熱帯及び亜熱帯環境両方での塗布条件を再現した。安定した塗布粘度の維持が−10℃〜100℃の範囲で認められた。結果を図2にグラフで示す。
Claims (13)
- 前記活性物質が、前記組成物の30〜45重量部の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
- 少なくとも1重量部の前記腐食防止顔料を含む、請求項1に記載の組成物。
- 充填物質は、前記組成物の35〜40重量部の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
- 前記腐食防止顔料が、マグネシウムのオキシアミノリン酸塩である、請求項1に記載の組成物。
- 前記充填剤混合物が、SiO2−Al2[(OH)4Si2O5)]である、請求項1に記載の組成物。
- 前記希釈剤が、前記腐食防止組成物の少なくとも10重量部の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
- 前記希釈剤又は担体が、鉱油である、請求項1及び7に記載の組成物。
- 前記鉱油が、無色透明の液体、好ましくは炭化水素混合物である、請求項1、7、及び8に記載の組成物。
- −10℃〜100℃の温度にわたって安定した粘度を有する、請求項1に記載の組成物。
- プロセスの各工程において、各成分が加えられる前に前記形成されたブレンドが完全に分散される、請求項11に記載のプロセス。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の腐食防止組成物を含むコーティングを有する金属基材。
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