JP2016536458A - 防食コーティング - Google Patents

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Abstract

本発明は防食溶液であって、防食溶液の総重量１００重量％に対して１〜３０重量％のテトラアルキルオルソシリケートと、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．２〜６．０重量％の金属塩であって、金属塩が、アルミニウム塩、ストロンチウム塩、クロム塩、ジルコニウム塩及びセリウム塩からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、金属塩と、酸と、防食溶液の総重量１００重量％に対して３〜９０重量％の水と、防食溶液の総重量１００重量％に対して４〜９５重量％のアルコールと、の反応成分の反応生成物を含み、防食溶液がｐＨ値４以下を有する、防食溶液を提供する。本発明により提供される防食溶液は、高密度で透明な防食コーティング層を基材表面に形成でき、防食コーティング層は良好な耐食性を有する。【選択図】なし

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は２０１３年８月２２日に出願された中国特許出願第ＣＮ２０１３１０３６９７５６．９号の優先権を主張し、かかる開示はその全体を参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本発明は防食の分野に関し、特に防食溶液に関する。
ステンレス鋼、アルミニウム及びアルミニウム合金などの金属材料は、輸送、航空及び宇宙航行、エネルギ、電子機器、建築、室内装飾、家電製品などの分野において、広く使用されている。ほとんどの金属は、加湿空気及び腐食性液体にさらされると、腐食を受けやすい。このような腐食は、金属の品質及び金属で作られる製品に深刻な影響を及ぼし得る。中国では、金属腐食が年間何十億ＲＭＢもの高い経済的損失を引き起こしている。
金属腐食を軽減する又は防止するために、最も一般的に使用されている方法は、防食コーティング層を金属表面に適用して、腐食媒体と金属基材との接触を防ぐことである。例えば、金属基材は、クロム酸塩又はリン酸塩を用いて化学的に処理されることができる。しかしながら、健康及び環境保護の観点から、クロム酸塩もリン酸塩も良い選択肢でない。近年、ゾル−ゲル方法によって、金属表面上に極薄の防食コーティング層を付着させる技術が、急速に発展している。このような方法は、クロム酸塩及びリン酸塩によって達成可能なものに相当する防食効果を成し遂げ、並びに、将来の塗装の良好な可能性を有して、健康に優しくかつ環境にも優しい。
韓国特許第１００９９５９３８号は、一定の割合のテトラエチルオルソシリケート、酢酸亜鉛、エタノール、水、塩酸、グリシドール及び硫酸から調製されるセラミックコーティング材料を開示しており、そこでグリシドール及び硫酸は不可欠な成分である。かかるセラミックコーティング材料は、望ましい防食効果を有さない。
米国国特許第２０１２２０４７６２号は、触媒の存在下で、アミノアルキルアルコキシシラン、アルコキシシラン、金属塩、及び水の反応から調製される水性組成物を開示している。この特許により開示される水性組成物は、最高２１１時間の塩水噴霧に対して耐性を示すが、耐食性のより高い基準を満たすことができない。
本発明の目的は、耐食性のより高い基準を満たすために、新規な防食溶液を提供することである。
本発明の一態様によれば、本発明は防食溶液を提供し、前記防食溶液は、
防食溶液の総重量１００重量％に対して１〜３０重量％のテトラアルキルオルソシリケートと、
防食溶液の総重量１００重量％に対して０．２〜６．０重量％の金属塩であって、前記金属塩が、アルミニウム塩、ストロンチウム塩、クロム塩、ジルコニウム塩、及びセリウム塩からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、金属塩と、
酸と、
防食溶液の総重量１００重量％に対して３〜９０重量％の水と、
防食溶液の総重量１００重量％に対して４〜９５重量％のアルコールと、の反応成分の反応生成物を含み、
防食溶液がｐＨ値４以下を有する、防食溶液である。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、テトラアルキルオルソシリケートが一般式Ｓｉ（ＯＲ）４で表され、Ｒは１〜４つの炭素を有するアルキル基を表し、アルキル基はメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、及びｎ−ブチルからなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、テトラアルキルオルソシリケートの含量が５〜１０重量％である。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、金属塩が、硝酸アルミニウム、硝酸ストロンチウム、硝酸クロム、硝酸ジルコニウム、及び硝酸セリウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、金属塩の含量が０．５〜４．０重量％である。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、酸が、無機酸又は有機酸であって、無機酸が、塩酸、硝酸、及びリン酸からなる群から選択される１種又は２種以上を含み、有機酸が、ギ酸、酢酸、及びクエン酸からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、水の含量が３．５８〜８９．２３重量％である。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、アルコールが、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、及びｎ−ブタノールからなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、アルコールの含量が４．１７〜９４．５３重量％である。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、防食溶液が、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．０５〜２．０重量％のナノシリカ粒子を更に含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、ナノシリカ粒子が２〜２０ｎｍの平均粒径を有する。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、防食溶液が有機シランを更に含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、有機シランがペルフルオロポリエーテルシランであり、防食溶液の総重量１００重量％に対してペルフルオロポリエーテルシランの含量が０．０８〜５．０重量％である。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、有機シランが四級アンモニウム塩双性イオン性シランであり、防食溶液の総重量１００重量％に対して四級アンモニウム塩双性イオン性シランの量が０．５〜３．１重量％である。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、防食溶液が、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．０５〜２．０重量％の界面活性剤を更に含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤、ポリオール型非イオン性界面活性剤、アルカノールアミド型非イオン性界面活性剤、フルオロカーボン型非イオン性界面活性剤、シリコーン型非イオン性界面活性剤、及び変性シリコーン型非イオン性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、アニオン性界面活性剤が、カルボン酸塩型アニオン性界面活性剤、スルホン酸塩型アニオン界面活性剤、硫酸塩型アニオン界面活性剤、及びリン酸塩型アニオン界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、両性界面活性剤が、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、及びイミダゾリン型両性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
別の態様において、本発明は、基材及び基材に隣接して配置されている防食コーティング層を含む、防食物品を提供する。防食コーティング層は、乾燥して溶媒を除去した、本発明により提供される防食溶液の層を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、基材が、ステンレス鋼基材、ガラス基材、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材、セラミック基材、及び塗装された基材からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
別の態様において、本発明は防食物品の製造方法を提供する。前記方法は、本発明により提供される防食溶液を基材に塗布して、前記基材に隣接して配置される防食溶液の層を形成する工程と、次いで、防食溶液の層を乾燥して、溶媒を除去し、防食コーティング層を形成する工程と、を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、前記方法が、ディップコーティング塗布、スプレーコーティング塗布、ロールコーティング塗布、及びブラシコーティング塗布からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明のいくつかの特定の実施形態によれば、基材が、ステンレス鋼基材、ガラス基材、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材、セラミック基材、及び塗装された基材（例えば、塗装した金属板）からなる群から選択される１種又は２種以上を含む。
本発明により提供される防食溶液で形成された防食コーティング層及び防食物品は、良好な耐食性を有しており、並びに、基材表面の外観に影響を及ぼさない。
本発明の上述の概要は、本発明の各実施形態の、それぞれ及びすべての開示する実施例を説明することを意図するものではない。本発明の上述及び更なる実施例の特徴及び利点がより明らかになるように、以下の説明が更に詳細に例示する。
本発明のさまざまな他の実施形態が想到され得ることを理解すべきであり、及び、それに対する修正は、本発明の範囲又は趣旨を逸脱することなく、本開示の教示にしたがって当業者によってなされることができる。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
特に断りがない限り、本明細書及び本特許請求の範囲で使用される形状寸法、量、及び物理的特性を表すすべての数字は、いずれの場合においても「約」という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。したがって、そうでないことが示されない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、本明細書で開示される教示を用いて当業者が得ようとする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。終点による数の範囲の詳細説明は、その範囲内に、及びその範囲内の任意の範囲に包含されるすべての数を含む。例えば、１、２、３、４及び５は、１、１．１、１．３、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４及び５などを含む。
防食溶液
本発明により提供される防食溶液は、高密度で透明な防食コーティング層を基材表面に形成でき、防食コーティング層は、基材表面の外観に影響を及ぼすことなく、良好な耐食性を有する。防食溶液であって、防食溶液の総重量１００重量％に対して１〜３０重量％のテトラアルキルオルソシリケートと、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．２〜６．０重量％の金属塩であって、金属塩が、アルミニウム塩、ストロンチウム塩、クロム塩、ジルコニウム塩、及びセリウム塩からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、金属塩と、酸と、防食溶液の総重量１００重量％に対して３〜９０重量％の水と、防食溶液の総重量１００重量％に対して４〜９５重量％のアルコールと、の反応成分の反応生成物を含み、防食溶液がｐＨ値４以下を有する、防食溶液である。
テトラアルキルオルソシリケートは一般式Ｓｉ（ＯＲ）４で表され、Ｒは１〜４つの炭素を有するアルキル基を表す。アルキル基は好ましくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、及びｎ−ブチルのうち１種又は２種以上であり得る。テトラアルキルオルソシリケートは好ましくは、テトラメチルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケート、テトラ−ｎ−プロピルオルソシリケート、テトライソプロピルオルソシリケート、及びテトラ−ｎ−ブチルオルソシリケートであり得る。テトラアルキルオルソシリケートの含量は、防食溶液の総重量１００重量％に対して１〜３０重量％、好ましくは３〜２０重量％、及び、より好ましくは５〜１０重量％である。別の言い方をすれば、テトラアルキルオルソシリケートの量は、防食溶液の総重量を基準にして１〜３０重量％である。テトラアルキルオルソシリケートの含量が１重量％未満である場合、基材に所望の厚さの防食コーティング層を形成することはおそらく容易ではなく、そうすると、本発明により提供される防食コーティング層又は防食物品の防食性は劣り、本発明の目的は達成されない。テトラアルキルオルソシリケートの含量が３０重量％より多い場合、得られた防食コーティング層の外観は濁って見え、その結果、著しく劣った外観を有する調製された防食物品をもたらす。
金属塩は、二価金属塩、三価金属塩、四価金属塩、又はこれらの混合物であり得る。二価金属塩は硝酸塩、好ましくは硝酸ストロンチウムであり得る。三価金属塩は硝酸塩、好ましくは硝酸アルミニウム、硝酸セリウム、及び硝酸クロムであり得る。四価金属塩は硝酸塩、好ましくは硝酸ジルコニウムであり得る。金属塩の混合物は、二価金属塩、三価金属塩、及び四価金属塩のうちの任意の１種又は２種以上の混合物、好ましくは硝酸アルミニウム及び硝酸セリウムの混合物であり得る。金属塩の含量は、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．２〜６．０重量％、好ましくは０．４〜４．０重量％、及びより好ましくは０．５〜４．０重量％である。別の言い方をすれば、金属塩の量は、防食溶液の総重量を基準にして０．２〜６重量％である。金属塩の含量が０．２重量％未満である場合、このような防食溶液を用いて調製された防食コーティング層及び防食物品は、おそらく劣った防食性を有するだろう。金属塩の含量が６．０重量％より多い場合、完全に溶解していない金属塩、又は高すぎる金属塩濃度の問題が存在するだろう。
酸は、無機酸又は有機酸である。無機酸は、好ましくはリン酸、塩酸、及び硝酸のうちの１種又は２種以上、より好ましくはリン酸及び塩酸のうちの１種又は２種以上である。有機酸は、好ましくはギ酸、酢酸、及びクエン酸のうちの１種又は２種以上、より好ましくはギ酸及び酢酸のうちの１種又は２種以上であり得る。防食溶液のｐＨ値が４以下、好ましくは１〜３、より好ましくは１〜２である限り、酸の量に対する特段の制限はない。防食溶液のｐＨ値が４より大きいとき、このような防食溶液を用いて調製された防食コーティング層及び防食物品は両方とも、おそらく劣った耐食性を有しており、そうすると、本発明により提供された防食コーティング層又は防食物品の所望の耐食性は、達成されない。
水の含量は、防食溶液の総重量１００重量％に対して３．５８〜８９．２３重量％である。別の言い方をすれば、水の量は、防食溶液の総重量を基準にして３．５８〜８９．２３重量％である。
アルコールは、好ましくはエタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、及びｎ−ブタノールのうちの１種又は２種以上であり得る。アルコールの含量は、防食溶液の総重量１００重量％に対して４．１７〜９４．５３重量％である。別の言い方をすれば、アルコールの量は、防食溶液の総重量を基準にして４．１７〜９４．５３重量％である。
水の含量が３重量％未満、又はアルコールの含量が９５重量％より多い場合、反応成分中のテトラアルキルオルソシリケートはおそらく完全には加水分解されないだろう。このようなテトラアルキルオルソシリケートが他の反応成分と反応して防食溶液を形成するとき、このような防食溶液を用いて調製された防食コーティング層及び防食物品の両方はおそらく劣った耐食性を有しており、そうすると、本発明により調製される防食コーティング層又は防食物品の所望の耐食性は、達成されない。水の含量が９０重量％より大きい、又はアルコールの含量が４重量％未満である場合、反応成分中のテトラアルキルオルソシリケートの加水分解速度は、おそらく減少するだろう。このようなテトラアルキルオルソシリケートが他の反応成分と反応して防食溶液を形成するとき、このような防食溶液を用いて調製された防食コーティング層及び防食物品はおそらく劣った耐食性を有しており、そうすると、本発明により調製される防食コーティング層又は防食物品の所望の耐食性は、達成されない。
本発明の防食溶液は、ナノシリカ粒子又は有機シランを更に含み得る。コーティング層は、ナノシリカ粒子又は有機シランを含む防食溶液を使用して形成されることができ、コーティング表面は洗浄が容易である。ナノシリカ粒子は２〜２０ｎｍ、好ましくは２〜５ｎｍ、及びより好ましくは５ｎｍの平均粒径を有する。防食溶液は、単一の平均粒径を有するナノシリカ粒子を含んでもよく、又は２つ以上の平均粒径を有するナノシリカ粒子を含んでもよい。ナノシリカ粒子の含量は、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．０５〜２．０重量％である。別の言い方をすれば、ナノシリカ粒子の量は、防食溶液の総重量を基準にして０．０５〜２．０重量％の範囲である。有機シランは好ましくは、ペルフルオロポリエーテルシラン、又は四級アンモニウム塩双性イオン性シランである。ペルフルオロポリエーテルシランの含量が、防食溶液の総重量１００重量％に対して、好ましくは０．０８〜５．０重量％、より好ましくは０．１〜０．５重量％、及び最も好ましくは０．２〜０．４５重量％である。四級アンモニウム塩型双性イオン性シランの含量が、防食溶液の総重量１００重量％に対して、好ましくは０．５〜３．１重量％、より好ましくは０．５〜２．０重量％、及び最も好ましくは０．５〜１．０重量％である。
本発明の防食溶液は、界面活性剤を更に含んでもよい。コーティング層は界面活性剤を含む防食溶液を使用して形成されることができ、コーティング層表面は良好な湿潤性を有する。界面活性剤は好ましくは、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤のうちの１種又は２種以上であり得る。非イオン性界面活性剤は好ましくは、ポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤、ポリオール型非イオン性界面活性剤、アルカノールアミド型非イオン性界面活性剤、フルオロカーボン型非イオン性界面活性剤、シリコーン型非イオン性界面活性剤、及び変性シリコーン型非イオン性界面活性剤のうちの１種又は２種以上であり得る。アニオン性界面活性剤は好ましくは、カルボン酸塩型アニオン性界面活性剤、スルホン酸塩型アニオン界面活性剤、硫酸塩型アニオン界面活性剤、及びリン酸塩型アニオン界面活性剤のうちの１種又は２種以上であり得る。両性界面活性剤は好ましくは、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、及びイミダゾリン型両性界面活性剤のうちの１種又は２種以上であり得る。界面活性剤の含量は、防食溶液の総重量１００重量％に対して、好ましくは０．０５〜２．０重量％、より好ましくは０．０５〜１．０重量％、及び最も好ましくは０．２〜０．５重量％である。別の言い方をすれば、界面活性剤は、防食溶液の総重量を基準にして０．０５〜２．０重量％の範囲である。
防食物品及び製造方法
別の態様において、本発明は、基材及び基材に隣接して配置されている防食コーティング層を含む、防食物品を提供する。防食コーティング層は、乾燥して溶媒を除去した、本発明により提供される防食溶液の層である。防食溶液の説明のために、本開示の「防食溶液」部分を参照のこと。防食コーティング層は、良好な耐食性を有する。そのうえ防食コーティング層は透明であるので、コーティング層が適用される基材表面の外観は、影響されない。
防食物品を調製する方法は、基材に隣接した防食溶液の層を配置するために、基材に対して本発明により提供される防食溶液を塗布する工程を含む。防食溶液は、従来技術で既知の塗布方法を使用して塗布されることができる。塗布方法は、好ましくはディップコーティング塗布、スプレーコーティング塗布、ロールコーティング塗布、及びブラシコーティング塗布のうちの１種又は２種以上である。次に、防食溶液の層を乾燥して、防食コーティング層を形成する。防食コーティング層は、例えば１００〜１０００ｎｍの範囲、２００〜８００ｎｍの範囲、又は３００〜６００ｎｍの範囲の、任意の所望厚みも有することができる。任意の好適な乾燥方法を使用することができる。コーティング基材は多くの場合、高温（室温より高い温度）で、例えば４０℃〜２００℃の範囲、８０℃〜１８０℃の範囲、又は１２０℃〜１８０℃の範囲の温度で、加熱することにより乾燥した。任意の好適な基材を使用することができる。基材は、金属、金属合金、ポリマー材料、ガラス若しくはセラミック組成物、又はこれらの組み合わせであり得る。基材は好ましくは、ステンレス鋼基材、ガラス基材、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材、セラミック基材、及び塗装した金属板などの塗装された基材のうちの１種又は２種以上であり得る。塗装された基材は好ましくは、ポリエステル、ポリウレタン又はエポキシ樹脂でコーティングした基材でもよく、及び、基材は好ましくは、金属基材又は木材基材である。
防食物品は、良好な耐食性を有する。
防食溶液、防食物品、及び防食物品の製造方法を含む、種々の実施形態が提供される。
実施形態１は防食溶液であって、前記防食溶液が、（ａ）防食溶液の総重量１００重量％に対して１〜３０重量％のテトラアルキルオルソシリケートと、（ｂ）防食溶液の総重量１００重量％に対して０．２〜６．０重量％の金属塩であって、金属塩が、アルミニウム塩、ストロンチウム塩、クロム塩、ジルコニウム塩、及びセリウム塩からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、金属塩と、（Ｃ）酸と、（ｄ）防食溶液の総重量１００重量％に対して３〜９０重量％の水と、（ｅ）防食溶液の総重量１００重量％に対して４〜９５重量％のアルコールと、の反応成分の反応生成物を含む、防食溶液である。前記防食溶液は、ｐＨ値４以下を有する。
実施形態２は、テトラアルキルオルソシリケートが一般式Ｓｉ（ＯＲ）４で表され、式中Ｒは１〜４つの炭素を有するアルキル基を表し、アルキル基はメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、及びｎ−ブチル基からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１に記載の防食溶液である。
実施形態３は、テトラアルキルオルソシリケートの含量が５〜１０重量％である、実施形態１又は２に記載の防食溶液である。
実施形態４は、金属塩が、硝酸アルミニウム、硝酸ストロンチウム、硝酸クロム、硝酸ジルコニウム、及び硝酸セリウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態５は、金属塩の含量が０．５〜４．０重量％である、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態６は、
酸が無機酸又は有機酸であって、無機酸が、塩酸、硝酸、及びリン酸からなる群から選択される１種又は２種以上を含み、有機酸が、ギ酸、酢酸、及びクエン酸からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態７は、アルコールが、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、及びｎ−ブタノールからなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態８は、水の含量が３．５８〜８９．２３重量％であり、アルコールの含量が４．１７〜９４．５３重量％である、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態９は、防食溶液が、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．０５〜２．０重量％のナノシリカ粒子を更に含む、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態１０は、ナノシリカ粒子が２〜２０ｎｍの平均粒径を有する、実施形態９に記載の防食溶液である。
実施形態１１は、防食溶液が有機シランを更に含む、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態１２は、有機シランがペルフルオロポリエーテルシランであり、防食溶液の総重量１００重量％に対してペルフルオロポリエーテルシランの含量が０．０８〜５．０重量％である、実施形態１１に記載の防食溶液である。
実施形態１３は、有機シランが四級アンモニウム塩双性イオン性シランであり、防食溶液の総重量１００重量％に対して四級アンモニウム塩双性イオン性シランの量が０．５〜３．１重量％である、実施形態１１に記載の防食溶液である。
実施形態１４は、防食溶液が、防食溶液の総重量１００重量％に対して０．０５〜２．０重量％の界面活性剤を更に含む、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の防食溶液である。
実施形態１５は、界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１４に記載の防食溶液である。
実施形態１６は、非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤、ポリオール型非イオン性界面活性剤、アルカノールアミド型非イオン性界面活性剤、フルオロカーボン型非イオン性界面活性剤、シリコーン型非イオン性界面活性剤、及び変性シリコーン型非イオン性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１５に記載の防食溶液である。
実施形態１７は、アニオン性界面活性剤が、カルボン酸塩型アニオン性界面活性剤、スルホン酸塩型アニオン界面活性剤、硫酸塩型アニオン界面活性剤、及びリン酸塩型アニオン界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１５に記載の防食溶液である。
実施形態１８は、両性界面活性剤が、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、及びイミダゾリン型両性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１５に記載の防食溶液である。
実施形態１９は、基材と、基材に隣接して配置されている防食コーティング層と、を含み、防食層は、乾燥して溶媒を除去した、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載の防食溶液の層を含む、防食物品である。
実施形態２０は、基材が、ステンレス鋼基材、ガラス基材、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材、セラミック基材、及び塗装された基材からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態１９に記載の防食溶液である。
実施形態２１は、防食物品の形成方法であって、
実施形態１〜１８のいずれか１つに記載されている防食溶液を基材に塗布して、基材に隣接して配置される防食溶液の層を形成することと、
防食溶液の層を乾燥して、溶媒を除去し、防食コーティング層を形成することと、を含む方法である。
実施形態２２は、塗布することが、ディップコーティング塗布、スプレーコーティング塗布、ロールコーティング塗布、及びブラシコーティング塗布からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態２１に記載の方法である。
実施形態２３は、基材が、ステンレス鋼基材、ガラス基材、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材、セラミック基材、及び塗装された基材からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、実施形態２１又は２２に記載の方法である。
以下に提供される実施例及び比較例は、本発明の理解を容易にする。これらの実施例及び比較例は、本発明の範囲を制限するものとして解釈してはならない。特に指定がない限り、すべての部及び百分率は重量を基準とする。
本発明の実施例及び比較例において利用する原材料が、表１に示される。
Figure 2016536458
Figure 2016536458
本発明は、主として塩水噴霧耐性試験により実施例及び比較例に提供される、防食コーティング層又は防食物品の耐食性を評価した。これに基づいて、本発明は、食品汚れ耐性試験、耐久性試験、耐酸性検査、高温多湿耐性試験、及び表面湿潤性試験により実施例及び比較例に提供される、防食コーティング層又は防食物品の他の性能を更に評価した。
塩水噴霧耐性試験
防食溶液を基材にコーティングし、基材表面に防食コーティング層を形成して、防食物品を生成する。
塩水噴霧耐性を試験するために使用する計器は、Ｑ−ＬＡＢから入手可能なＱ−Ｆｏｇ ＳＦ−１ ６００Ｌである。
「Ｘ」印を防食物品の表面にブレードで刻みつけて、次いで、物品は塩水噴霧試験のため塩水噴霧ボックス（Ｑ−Ｆｏｇ ＳＦ−１ ６００Ｌ）に置かれる。
塩水噴霧試験は、ＡＳＴＭ Ｂ１１７にしたがって行われる。防食物品は１０時間毎に取り出されて、浄水で洗浄され、圧縮空気でブロー乾燥して、「Ｘ」印の切痕の端に沿って２ｍｍ超の錆があるかどうか、又は防食コーティング層に錆汚れがあるかどうか、又は防食コーティング層の剥離があることが認められるかどうか、目視観察する。これらのいずれかが発生する場合、試験をやめて、全試験時間を記録する。これらのいずれも発生しない場合、全試験時間が１０００時間になるまで塩水噴霧試験を続けて、次いで全試験時間を１０００時間と記録する。３０時間で取り出されたとき剥離は発生していないが、４０時間で取り出されたとき剥離が発生した場合、塩水噴霧耐性時間は４０時間と記録される。
防食物品の測定された塩水噴霧耐性が２５０時間以上である場合、本防食物品が良好な塩水噴霧耐性を有することを証明する。
本発明の実施例及び比較例にて提供される、防食物品の塩水噴霧耐性の試験結果を、表４に示す。
食品汚れ耐性試験
防食溶液を基材にコーティングし、基材表面に防食コーティング層を形成して、防食物品を生成する。
醤油の一滴、ケチャップの一滴及びチリソースの一滴を、防食コーティング層上にそれぞれ滴下し、防食コーティング層の表面をガラスプレートで覆い、室温で１８時間置かれて、最初に浄水で洗浄され、次いで圧縮空気でブロー乾燥して、防食コーティング層の剥離が認められるかどうか目視観察する。剥離が発生する場合「不合格」とマークし、剥離が発生しない場合「合格」とマークする。
測定された防食物品が、上述の２つ以上の食品汚れ耐性試験に合格する場合、本防食物品が良好な食品汚れ耐性を有することを証明する。
本発明の実施例及び比較例にて提供される、防食物品の食品汚れ耐性の試験結果を、表５に示す。
耐久性試験
防食コーティング層の耐久性は、湿式摩耗試験によって特徴付けられる。
耐久性を試験するために用いられる計器は、Ｓｅｅｎから入手可能なＳｅｅｎ湿潤摩耗スクラブ試験機ＲＥＦ ９０３である。
防食溶液を基材にコーティングし、基材表面に防食コーティング層を形成して、防食物品を生成する。１ｋｇ荷重下で、防食コーティング層の表面が研磨材で摩損されて、研磨材は、Ｈｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍｉｕｇｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｍｏｄｉｔｉｅｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．から入手可能な、Ｍｉｕｇｅ商標のスポンジ、非付着性鍋専用の汎用クリーニングパッドであり、摩擦媒体は水である。目視観測で、防食コーティング層が摩擦下で剥離するとき試験をストップして、試験の摩擦サイクルの数（１つの摩擦サイクルは、研磨材１往復である）が記録される。目視観察で、摩擦サイクル数が２００００に達するときに防食コーティング層の剥離が見られない場合、試験をストップし、摩擦サイクル数は２００００と記録される。
測定された防食物品の摩擦サイクル数が２００００に達すれば、本防食物品が良好な耐久性を有することを証明する。
本発明の実施例及び比較例にて提供される、防食物品の耐久性試験の結果を、表６に示す。
耐酸性試験
防食溶液を基材にコーティングし、基材表面に防食コーティング層を形成して、防食物品を生成する。
防食物品は１０重量％酢酸に浸漬し、取り出された後室温で５時間置き、浄水で洗浄し、圧縮空気でブロー乾燥して、防食コーティング層の剥離が認められるかどうか目視観察する。剥離が発生する場合「不合格」とマ−クされて、剥離が発生しない場合「合格」とマークされる。
測定された防食物品が耐酸性試験を合格すれば、本防食物品が良好な耐酸性を有することを証明する。
本発明の実施例及び比較例にて提供される、防食物品の耐酸性試験の結果を、表６に示す。
高温多湿耐性試験
防食溶液を基材にコーティングし、基材表面に防食コーティング層を形成して、防食物品を生成する。
高温多湿耐性を試験するために用いる計器は、Ｘ−Ｒｉｔｅから入手可能なＸ−Ｒｉｔｅ ８４００比色計である。
防食物品を熱湯に２時間浸漬して、取り出した後、最初に浄水で洗浄して、次いで圧縮空気でブロー乾燥する。
Ｘ−Ｒｉｔｅ ８４００比色計を用いて、試験の前後の防食コーティング層のΔＥ値を測定する。ΔＥ値が小さければ、試験前後の防食コーティング層の色差変化も小さくなり、高温多湿耐性も良好である。ΔＥ値が１以上である場合「不合格」とマークされて、ΔＥ値が１より小さい場合「合格」とマークされる。
測定された防食物品が高温多湿耐性試験に合格すれば、本防食物品が良好な高温多湿耐性を有するということを証明する。
本発明の実施例及び比較例にて提供される、防食物品の高温多湿耐性試験の結果を、表６に示す。
表面湿潤性試験
防食コーティング層の表面湿潤性は、接触角により画定される。
表面湿潤性を試験するために用いる計器は、Ｋｒｕｓｓから入手可能な、Ｋｒｕｓｓ ＤＳＡ１００自動接触角試験機である。
防食溶液を基材にコーティングし、基材表面に防食コーティング層を形成して、防食物品を生成する。５μｌの水滴を防食物品の表面に滴下して、水滴の形状が安定した時点で接触角を測定する。防食物品の表面から無作為に選択された３つの領域に、上述の試験を繰り返して、３つの接触角の数値を得る。３つの接触角の数値の平均値を得る。
水滴接触角の平均値が９０度より小さい場合、本防食物品の表面が良好な親水性効果を有することを証明しており、値が小さいほど親水性は良好であり、水滴接触角の平均値が９０度より大きい場合、本防食物品の表面が疎水性効果を有することを証明しており、値が大きいほど疎水性は良好である。
本発明の実施例及び比較例にて提供される、防食物品の表面湿潤性試験の結果を、表６に示す。
防食溶液の調製
（実施例１）
テトラエチルオルソシリケート１０．２０ｇを、５００ｍｌのガラス瓶に添加した。
ＤＩ水９２．６０ｇ及びイソプロパノール９２．６０ｇを、電磁撹拌器の撹拌工程中に添加した。
リン酸３．００ｇ（＞８５重量％）を滴下して、ｐＨを１〜２に調整した。
１０分間連続撹拌した後、１０重量％の硝酸アルミニウム水溶液２０．４０ｇを添加した。
１０分間連続撹拌した後、１０重量％のＴＲＩＴＯＮ ＢＧ−１０界面活性剤４．３８ｇを添加した。
室温で１６８時間連続撹拌した後、透明な防食溶液を得て、反応時間として１６８時間を記録した。
（実施例２〜２５）
実施例１と同一手順を追従して実施例２〜２５の防食溶液を調製する。防食溶液に含まれる成分の種類、含量及び反応時間を、表２に示す。
（実施例２６）
テトラエチルオルソシリケート１０．２０ｇを、５００ｍｌのガラス瓶に添加した。
ＤＩ水９２．６０ｇ及びイソプロパノール９２．６０ｇを、電磁撹拌器の撹拌工程中に添加した。
１０分間撹拌した後、０．２４ｇのＮａｌｃｏ１０５０（固形分：５０重量％のナノシリカ水性分散液、平均粒径：２０ｎｍ、ｐＨ＝９）を添加した。
リン酸３．００ｇ（＞８５重量％）を滴下して、ｐＨを１〜２に調整した。
１０分間連続撹拌した後、１０重量％の硝酸アルミニウム水溶液２０．４０ｇを添加した。
１０分間連続撹拌した後、ココアンホ二プロピオン酸二ナトリウム型界面活性剤４．２０ｇを添加した。
室温で１６８時間連続撹拌した後、透明な防食溶液を得て、反応時間として１６８時間を記録した。
（実施例２７〜２９）
実施例２６と同一手順を追従して実施例２７〜２９の防食溶液を調製した。防食溶液に含まれる成分の種類、含量及び反応時間を、表２に示す。
（実施例３０）
テトラエチルオルソシリケート１０．２０ｇ及び四級アンモニウム塩双性イオン性シラン２．１０ｇ（５０重量％の水溶液）を、５００ｍｌのガラス瓶に添加した。
ＤＩ水６６．０１ｇ及びイソプロパノール６６．０１ｇを、電磁撹拌器の撹拌工程中に添加した。
リン酸２．０４ｇ（＞８５重量％）を滴下して、ｐＨを１〜２に調整した。
１０分間連続撹拌した後、５重量％の硝酸アルミニウム水溶液６１．２０ｇを添加した。
１０分間連続撹拌した後、１０重量％のＴＲＩＴＯＮ ＢＧ−１０界面活性剤４．０８ｇを添加した。
室温で１６８時間連続撹拌した後、透明な防食溶液を得て、反応時間として１６８時間を記録した。
（実施例３１〜３３）
実施例３０と同一手順を追従して実施例３１〜３３の防食溶液を調製した。防食溶液に含まれる成分の種類、含量及び反応時間を、表２に示す。
（実施例３４）
テトラエチルオルソシリケート１０．２０ｇ及びペルフルオロポリエーテルシラン０．１９ｇ（ＥＣＣ−１０００）を、５００ｍｌのガラス瓶に添加した。
ＤＩ水７．６０ｇ及びイソプロパノール１７７．６０ｇを、電磁撹拌器の撹拌工程中に添加した。
塩酸１．００ｇを滴下して、ｐＨを１〜２に調整した。
１０分間連続撹拌した後、１０重量％の硝酸アルミニウム水溶液４０．８０ｇを添加した。
室温で２４時間連続撹拌した後、わずかに濁った防食溶液を得て、反応時間として２４時間を記録した。
（実施例３５〜３８）
実施例３４と同一手順を追従して実施例３５〜３８の防食溶液を調製した。防食溶液に含まれる成分の種類、含量及び反応時間を、表２に示す。
（実施例３９）
テトラエチルオルソシリケート１０．２０ｇ及びペルフルオロポリエーテルシラン２．００ｇ（ＨＦＰＯ−ＱＵＡＴシラン、５０重量％のイソプロパノール溶液）を、５００ｍｌのガラス瓶に添加した。
ＤＩ水７．６０ｇ及びイソプロパノール１７７．６０ｇを、電磁撹拌器の撹拌工程中に添加した。
塩酸１．００ｇを滴下して、ｐＨを１〜２に調整した。
１０分間連続撹拌した後、１０重量％の硝酸アルミニウム水溶液４０．８０ｇを添加した。
室温で７２時間連続撹拌した後、わずかに濁った防食溶液を得て、反応時間として７２時間を記録した。
比較例１及び２
実施例１と同一手順を追従して比較例１〜２の防食溶液を調製した。この防食溶液には、ナノシリカ粒子、有機シラン又は金属塩を含まない。防食溶液の成分の種類、含量及び反応時間を、表２に示す。
Figure 2016536458
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 注意：（１）実施例１３のＴＥＯＳ：ＴＭＯＳの重量比は、９：１である。
（２）実施例１９のＡｌ（ＮＯ３）３：Ｃｅ（ＮＯ３）３の重量比は、３：１である。
防食物品の調製及び性能試験
（実施例４０）
防食物品を、
防食物品の基材としてステンレス鋼パネル（５ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍ）を使用して、最初にステンレス鋼パネルの表面を酢酸エチルで洗浄して、次いで圧縮空気でブロー乾燥することと、
実施例１の防食溶液２００ｇを４００ｍｌのステンレス鋼槽（１５ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍ）に注入することと、
自動ディップコーティング機（ＫＳＶ ＮＩＭＡから入手可能なＳＫＶＤＸ２Ｓ−５００）を使用して室温でステンレス鋼パネルを防食溶液にてディップコーティングすることと、を含むディップコーティング技術により製造した。
ディップコーティング工程の浸漬速度は３００ｍｍ／分、浸漬時間は１分、及び引き上げ速度は３００ｍｍ／分であり、その詳細を表３に示す。
１５０℃のオーブン中で１５分間加熱した後、ディップコーティングされたステンレス鋼パネルをオーブンから取り出し、室温まで冷やして、防食物品を生成した。
得られた防食物品の、塩水噴霧耐性、食品汚れ耐性、耐久性、耐酸性、高温多湿耐性、及び表面湿潤性を測定した。試験結果を、表４、５及び６に示す。
（実施例４１〜７９）
実施例４０と同一手順を追従して防食物品を生成した。防食物品の基材種類、ディップコーティング条件及び熱処理条件を、表３に示す。
得られた防食物品の、塩水噴霧耐性、食品汚れ耐性、耐久性、耐酸性、高温多湿耐性、及び表面湿潤性を測定した。試験結果を、表４、５及び６に示す。
（実施例８０）
防食物品を、
防食物品の基材としてステンレス鋼パネル（５ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍ）を使用して、最初にステンレス鋼パネルの表面を酢酸エチルで洗浄して、次いで圧縮空気でブロー乾燥することと、
実施例３４の防食溶液２００ｇを２００メッシュフィルタスクリーンで２度ろ過することと、
ろ過した防食溶液を４００ｍｌのステンレス鋼槽（１５ｃｍ×１５ｃｍ×２ｃｍ）に注入することと、
自動ディップコーティング機（ＫＳＶ ＮＩＭＡから入手可能なＳＫＶＤＸ２Ｓ−５００）を使用して、ステンレス鋼パネルを室温でディップコーティングすることと、を含むディップコーティング技術により製造した。
ディップコーティング工程の浸漬速度は３００ｍｍ／分、浸漬時間は１分、及び引き上げ速度は３００ｍｍ／分であり、その詳細を表３に示す。
１５０℃のオーブン中で１０分間加熱した後、ディップコーティングされたステンレス鋼パネルをオーブンから取り出して、室温まで冷やして、防食物品を生成した。
得られた防食物品の、塩水噴霧耐性、食品汚れ耐性、耐久性、耐酸性、高温多湿耐性、及び表面湿潤性を測定した。試験結果を、表４、５及び６に示す。
（実施例８１〜８６）
実施例８０と同一手順を追従して防食物品を生成した。防食物品の基材種類、ディップコーティング条件及び熱処理条件を、表３に示す。
得られた防食物品の、塩水噴霧耐性、食品汚れ耐性、耐久性、耐酸性、高温多湿耐性、及び表面湿潤性を測定した。試験結果を、表４、５及び６に示す。
（実施例８７）
防食物品を、
防食物品の基材としてステンレス鋼パネル（５ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍ）を使用して、最初にステンレス鋼パネルを酢酸エチルで洗浄して、次いで圧縮空気でブロー乾燥することと、
実施例３７の防食溶液２０ｇを２００メッシュフィルタスクリーンで２度ろ過することと、
ろ過した防食溶液を、スプレーガン溶液用貯蔵槽に注入することと、
スプレーガンを用いて室温で、ステンレス鋼パネルの表面に防食溶液をスプレーすることと、を含むスプレーコーティング技術により製造した。
スプレーコーティング工程で、スプレーガンノズルの直径は１．０〜１．５ｍｍ、スプレーコーティング圧は０．２ＭＰａ、ノズルからステンレス鋼パネルまでの距離は１５〜３５ｃｍ、スプレーコーティング回数は１〜３回であり、その詳細を表３に示す。
１５０℃のオーブン中で１０分間加熱した後、スプレーコーティングされたステンレス鋼パネルをオーブンから取り出して、室温まで冷やして、防食物品を生成した。
得られた防食物品の、塩水噴霧耐性、食品汚れ耐性、耐久性、耐酸性、高温多湿耐性、及び表面湿潤性を測定した。試験結果を、表４、５及び６に示す。
（実施例８８〜９０）
実施例８７と同一手順を追従して防食物品を生成した。防食物品の基材種類、コーティング条件及び熱処理条件を、表３に示す。
得られた防食物品の、塩水噴霧耐性、食品汚れ耐性、耐久性、耐酸性、高温多湿耐性、及び表面湿潤性を測定した。試験結果を、表４、５及び６に示す。
比較例３〜４
実施例４０と同一手順を追従して防食物品を生成した。防食溶液は比較例１〜２のものであり、その詳細を表３に示す。
得られた防食物品の、塩水噴霧耐性、食品汚れ耐性、耐久性、耐酸性、高温多湿耐性、及び表面湿潤性を測定した。試験結果を、表４、５及び６に示す。
Figure 2016536458
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Figure 2016536458
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表４から、実施例４０〜９０の防食物品の塩水噴霧耐性時間の全てが、少なくとも２５０時間の高い値に達しており、これらの防食物品が良好な塩水噴霧耐性を有することがわかる。しかしながら、比較例３〜４の防食物品の塩水噴霧耐性時間は最高１２０時間までしか達しておらず、不十分な塩水噴霧耐性を示す。
Figure 2016536458
表５から、本発明のいくつかの好ましい実施例による防食物品が、少なくとも２つの食品汚れ耐性試験に更に合格することができ、したがって、これらの好ましい実施例により調製された防食物品も良好な食品汚れ耐性を有する。比較例３〜４により調製される防食物品は、１つのみ食品汚れ耐性試験は合格したが、不十分な食品汚れ耐性を示した。
Figure 2016536458
 注意：未加工のステンレス鋼パネルの水の接触角は、約８０度である。
表６から、本発明のいくつかの好ましい実施例による防食物品が、耐久性試験、耐酸性試験、及び高温多湿耐性試験のうち少なくとも１つを更に合格することができるということがわかる。したがって、これらの好ましい実施例により調製される防食物品も、良好な耐久性、耐酸性、及び高温多湿耐性を有する。また、本発明のいくつかの好ましい実施例によれば、適量の界面活性剤又は有機シランを、防食溶液に添加して、防食物品の表面湿潤性を調整することが可能である。
例示目的のため、上述の特定実施形態は多くの詳細を含むが、当業者であれば、本発明の特許請求の範囲に含まれる、多くの変形、変更、置換、及び修正が想到されるであろう。したがって、特定の実施形態に記載されている開示は、請求項により保護されている本発明を制限するものとして解釈してはならない。本発明の適切な範囲は、特許請求の範囲及び適当な法的等価物によって定められるものとする。引用されるすべての文献は、それらの全体が本明細書に参照として組み込まれる。

Claims (23)

  1. 防食溶液であって、
    前記防食溶液の総重量１００重量％に対して１〜３０重量％のテトラアルキルオルソシリケートと、
    前記防食溶液の総重量１００重量％に対して０．２〜６．０重量％の金属塩であって、前記金属塩が、アルミニウム塩、ストロンチウム塩、クロム塩、ジルコニウム塩、及びセリウム塩からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、金属塩と、
    酸と、
    前記防食溶液の総重量１００重量％に対して３〜９０重量％の水と、
    前記防食溶液の総重量１００重量％に対して４〜９５重量％のアルコールと、
    の反応成分の反応生成物を含み、
    前記防食溶液がｐＨ値４以下を有する、防食溶液。
  2. 前記テトラアルキルオルソシリケートが一般式Ｓｉ（ＯＲ）４で表され、式中、Ｒは１〜４つの炭素を有するアルキル基を表し、前記アルキル基はメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、及びｎ−ブチル基からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１に記載の防食溶液。
  3. 前記テトラアルキルオルソシリケートの含量が５〜１０重量％である、請求項１に記載の防食溶液。
  4. 前記金属塩が、硝酸アルミニウム、硝酸ストロンチウム、硝酸クロム、硝酸ジルコニウム、及び硝酸セリウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１に記載の防食溶液。
  5. 前記金属塩の含量が０．５〜４．０重量％である、請求項１に記載の防食溶液。
  6. 前記酸が、無機酸又は有機酸であって、
    前記無機酸が、塩酸、硝酸、及びリン酸からなる群から選択される１種又は２種以上を含み、
    前記有機酸が、ギ酸、酢酸、及びクエン酸からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１に記載の防食溶液。
  7. 前記アルコールが、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、及びｎ−ブタノールからなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１に記載の防食溶液。
  8. 水の含量が３．５８〜８９．２３重量％であり、前記アルコールの含量が４．１７〜９４．５３重量％である、請求項１に記載の防食溶液。
  9. 前記防食溶液が、前記防食溶液の総重量１００重量％に対して０．０５〜２．０重量％のナノシリカ粒子を更に含む、請求項１に記載の防食溶液。
  10. 前記ナノシリカ粒子が２〜２０ｎｍの平均粒径を有する、請求項９に記載の防食溶液。
  11. 前記防食溶液が有機シランを更に含む、請求項１に記載の防食溶液。
  12. 前記有機シランがペルフルオロポリエーテルシランであり、前記防食溶液の総重量１００重量％に対して前記ペルフルオロポリエーテルシランの含量が０．０８〜５．０重量％である、請求項１１に記載の防食溶液。
  13. 前記有機シランが四級アンモニウム塩双性イオン性シランであり、前記防食溶液の総重量１００重量％に対して前記四級アンモニウム塩双性イオン性シランの量が０．５〜３．１重量％である、請求項１１に記載の防食溶液。
  14. 前記防食溶液が、前記防食溶液の総重量１００重量％に対して０．０５〜２．０重量％の界面活性剤を更に含む、請求項１に記載の防食溶液。
  15. 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１４に記載の防食溶液。
  16. 前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン型非イオン性界面活性剤、ポリオール型非イオン性界面活性剤、アルカノールアミド型非イオン性界面活性剤、フルオロカーボン型非イオン性界面活性剤、シリコーン型非イオン性界面活性剤、及び変性シリコーン型非イオン性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１５に記載の防食溶液。
  17. 前記アニオン性界面活性剤が、カルボン酸塩型アニオン性界面活性剤、スルホン酸塩型アニオン界面活性剤、硫酸塩型アニオン界面活性剤、及びリン酸塩型アニオン界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１５に記載の防食溶液。
  18. 前記両性界面活性剤が、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、及びイミダゾリン型両性界面活性剤からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１５に記載の防食溶液。
  19. 基材と、前記基材に隣接して配置されている防食コーティング層と、を含み、前記防食層は、乾燥して溶媒を除去した、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の防食溶液の層を含む、防食物品。
  20. 前記基材が、ステンレス鋼基材、ガラス基材、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材、セラミック基材、及び塗装された基材からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項１９に記載の防食物品。
  21. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載されている防食溶液を基材に塗布して、前記基材に隣接して配置される防食溶液の層を形成する工程、及び
    前記防食溶液の層を乾燥して、溶媒を除去し、防食コーティング層を形成する工程、を含む、防食物品の形成方法。
  22. 前記塗布する工程が、ディップコーティング塗布、スプレーコーティング塗布、ロールコーティング塗布、及びブラシコーティング塗布からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記基材が、ステンレス鋼基材、ガラス基材、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材、セラミック基材、及び塗装された基材からなる群から選択される１種又は２種以上を含む、請求項２１に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018012093A1 (ja) * 2016-07-15 2019-06-13 日産自動車株式会社 防汚構造体前駆体、防汚構造体、表面改質組成物、及び表面改質方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6803842B2 (ja) 2015-04-13 2020-12-23 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ． オプトエレクトロニクス用途のためのポリシロキサン製剤及びコーティング
CN105647247B (zh) * 2016-02-25 2018-04-10 中国科学院福建物质结构研究所 海洋装备用石墨烯基涂层的制备方法及其应用
EP3263665B1 (en) 2016-06-30 2019-05-15 3M Innovative Properties Company Fluorine-based protective coating composition for chromium surfaces
JP6747907B2 (ja) * 2016-08-03 2020-08-26 三菱重工業株式会社 防食塗膜構造
CN106591815A (zh) * 2016-10-31 2017-04-26 无锡市永兴金属软管有限公司 一种金属波纹管用防腐处理液的制备方法
CN108610919B (zh) * 2016-12-26 2021-03-30 3M创新有限公司 一种持久易清洁抗菌涂层组合物的制备方法
EP3421558A1 (en) 2017-06-30 2019-01-02 3M Innovative Properties Company Amphiphilic copolymer-based protective coating composition for metal surfaces
US10926237B2 (en) * 2018-02-02 2021-02-23 The Boeing Company Soluble corrosion resistant sol-gel
EP3578612A1 (en) 2018-06-08 2019-12-11 3M Innovative Properties Company Polysiloxane-based protective coating composition for hard surfaces
CN109082144A (zh) * 2018-07-23 2018-12-25 芜湖彰鸿工程技术有限公司 一种飞机铝合金材料用表面防腐剂及其使用方法
CN108970944B (zh) * 2018-08-01 2021-06-08 重庆大学 铝电解工业中玻璃防氟化氢腐蚀的方法
US11333214B2 (en) * 2020-04-02 2022-05-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wet friction material with quaternary ammonium salts
CN112663070A (zh) * 2020-12-24 2021-04-16 中山市优贝科技股份有限公司 一种不锈钢表面修复液
CN112852193B (zh) * 2020-12-31 2022-06-24 广东金刚新材料有限公司 一种耐腐蚀陶瓷辊棒涂料及其制备方法
CN115725965B (zh) * 2022-11-11 2023-09-19 佛山市金瑞达科技有限公司 用于钕铁硼磁性材料表面处理的锆化液及其使用方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4523002A (en) * 1984-01-04 1985-06-11 General Electric Company Ionically cross-linked siloxane polymers
JP4756128B2 (ja) * 2004-10-20 2011-08-24 日揮触媒化成株式会社 半導体加工用保護膜形成用塗布液、その調製方法およびこれより得られる半導体加工用保護膜
US7294731B1 (en) * 2006-08-28 2007-11-13 3M Innovative Properties Company Perfluoropolyether silanes and use thereof
WO2008076839A2 (en) * 2006-12-14 2008-06-26 Church & Dwight Co., Inc. Stable aqueous solutions of silane quat ammonium compounds
WO2009069111A2 (en) * 2007-11-26 2009-06-04 Dublin Institute Of Technology Sol-gel coating compositions and their process of preparation
FR2929622B1 (fr) * 2008-04-04 2011-03-04 Eads Europ Aeronautic Defence Revetements mesostructures comprenant un agent texturant particulier, pour application en aeronautique et aerospatiale
DE102010030111A1 (de) * 2009-08-11 2011-02-17 Evonik Degussa Gmbh Wässrige Silansysteme für den Blankkorrosionsschutz und Korrosionsschutz von Metallen
DE102010013865B4 (de) * 2010-04-01 2015-12-31 Alanod Gmbh & Co. Kg Reflektor mit hoher Resistenz gegen Witterungs- und Korrosionseinflüsse und Verfahren zu seiner Herstellung
CN102373448B (zh) * 2011-10-12 2014-06-11 上海交通大学 一种用于航空钛合金材料的表面前处理溶胶液及其形成的溶胶-凝胶涂层
CN102409325B (zh) * 2011-12-06 2014-06-11 中国科学院金属研究所 环保型耐腐蚀无铬化学转化液及化学转化膜的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018012093A1 (ja) * 2016-07-15 2019-06-13 日産自動車株式会社 防汚構造体前駆体、防汚構造体、表面改質組成物、及び表面改質方法

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