JP2019519631A

JP2019519631A - 水分散性下塗り用エナメル及びこれを得るための方法

Info

Publication number: JP2019519631A
Application number: JP2018557031A
Authority: JP
Inventors: ディミトリー・ヴァシレヴィッチ・ドゥコペルニコフ; カレリヤ・クラフディエフナ・モロス; ナターリヤ・イヴァノフナ・シゾーワ
Original assignee: ディミトリー・ヴァシレヴィッチ・ドゥコペルニコフ
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2019-07-11
Also published as: EP3450510A1; RU2016116564A; WO2017188855A1; CN109476934A; MA44771A

Abstract

本発明は、水分散性材料−錆改質剤に関し、全ての等級の鉄鋼、鋳鉄及び非鉄金属を塗装する際の、下塗り及び独立したコーティングの両方に使用される。この水分散性下塗り用エナメルは、フィルム形成剤としてｐＨ３．５〜４．０の合成ラテックス；充填剤；着色用顔料；錆改質剤としてホスホン酸（ＮＴＰＡ及びＯＥＤＰＡ）；流動学的特性、流動性及び乾燥時間を調整するための作用剤としてメチルピロリドンを、以下の成分比（単位：ｍ／ｍ％）：合成ポリマー、５０％水分散液、ｐＨ３．５〜４．０＝３５〜６５；架橋剤＝１〜３；ホスホン酸（ＮＴＰＡ＝０．１〜０．６及びＯＥＤＰＡ＝１．８〜２．３）；充填剤＝２５〜４０；アクリル分散剤＝１〜１．５；着色用濃縮物＝８〜１６；発泡抑制剤＝０．１〜０．５；エチレングリコール＝８．０〜１０．０；メチルピロリドン＝１〜５；水＝残部で含む。上記下塗り用エナメルを得るための方法は、これらの成分を高速ミキサ内で混合するステップを含む。上記水分散性下塗り用エナメルは耐火性かつ耐爆発性であり、また無毒であり、大型、中型及び小型製品の下塗り及び塗装に使用できる。上記水分散性下塗り用エナメルをベースとしたコーティングは、全ての大気候領域で機能する。上記水分散性下塗り用エナメルをベースとすると、上記コーティングは、自然条件下において劇的に短縮された（最大３〜５分の）形成時間で形成され、高い物理機械的及び物理化学的特性を有することを特徴とする。

Description

本発明は、鉄鋼スラグを含み、かつ強固に保持された錆を有する、様々な等級の鉄鋼、鋳鉄、及び非鉄金属の表面の塗装に使用される、水分散性塗装材料‐錆改質剤に関する。本願請求の水分散性下塗り用エナメルを、多様な金属製大型及び小型の製品塗装に使用することにより、様々な大気候領域において、製品を保護し、強化された防食特性を有する装飾コーティングを得ることができる。この組成物は、耐火性かつ耐爆発性であり、無毒である。

上述の目的の塗装用組成物は、フィルム形成剤（例えばブタジエン‐スチレン、スチレン‐アクリレート又はアクリレート）としての合成ラテックス、充填剤、顔料、腐食阻害剤及び補助添加剤を含むことが知られている。

従来技術（１９９７年１０月３日付けの出願ＲＵ９４０３２０８５Ａ１（特許文献１））から、上記ラテックス組成物は、以下の成分（単位：ｍ／ｍ％）：
ブタジエン‐スチレンラテックス、ｐＨ６．８〜７．２の５０％水分散液：３６．１〜４０．０
ニトリルトリメチルホスホン酸（ＮＴＰＡ）：１．５〜２．０
オキシエチリデンジホスホン酸（ＯＥＤＰＡ）：０．３〜０．４
充填剤（カオリン、タルク）：１１．５〜１９．０
顔料：０．７〜１４．２５
非イオン性界面活性剤：０．２５〜０．５
発泡抑制剤：０．３〜０．８
エチレングリコール：８．０〜１１
ナトロソル（ヒドロキシエチルセルロース）：０．０５〜０．１
水：残部
を含むことが知られている。

この組成物の欠点は、（２０＋２）℃において１時間以上という長い乾燥時間、単層コーティングの低い耐食性、耐水性及び耐塩性の欠如（これにより、上記組成物を海洋気候で使用できなくなる）、並びにＭ‐３デバイスによる変換単位で０．３以下という不十分なコーティング硬度である。

１９９２年７月５日付けの発明者証ＳＵ１０１９４８２Ａ１（特許文献２）によるラテックス組成物（プロトタイプ）は、技術的本質に関して最も近いものであり、上記組成物は、合成ポリマー、ホスホン酸、改質添加剤、顔料、充填剤を含む。改質添加剤としては、ＮＴＰＡ、又はＮＴＰＡとＯＥＤＰＡとの混合物を、成分比１：０．３〜１で使用する。これはプライマ（錆改質剤ＶＤ‐ＫＣｈ‐０１８４）として公知であり、ＴＵ６‐１０‐１９１５８３に従って製造された。この材料をベースとして、十分な耐食性を有する下塗り用コーティングを、スラグ及び強固に保持された錆の複数の点を有する金属表面上に形成する。この組成物の欠点は、必要な装飾特性と保護特性との組み合わせを欠いていることにより、独立したコーティングとして使用できないことである。この特定の発明により、水分散性材料‐錆改質剤のクラスの更なる発展が可能となった。

ＲＵ９４０３２０８５Ａｌ発明者証ＳＵ１０１９８４２Ａ１

本発明の目的は、従来技術の上述の欠点を排除することである。

本出願で請求される発明によって達成される技術的結果は、コーティング形成時間が削減され、物理機械的及び物理化学的特性が改善された、水分散性下塗り用エナメルの生成である。

上述の技術的結果は、ｐＨ３．５〜４．０の合成ラテックスの５０％水分散液をフィルム形成剤として使用することによって達成される。低ｐＨのラテックスをホスホン酸と組み合わせて用いることにより、組成物の錆改質剤としての作用が強化され、コーティングの接着性が上昇し、またこれを製造して金属表面に塗布する際の塗料の発泡が低減される。メチルピロリドンを下塗り用エナメルの組成物に添加すると、塗料の流動学的特性及び塗料の流動性を制御できる。ｐＨ３．５〜４．０の合成ラテックスとメチルピロリドンとの組み合わせは、相乗効果により、コーティング形成時間を劇的に削減する（コーティングは、３〜５分以内に、（２０＋２）℃において第３段階まで乾燥する）。水分散性下塗り用エナメルをベースとするコーティングは、高い物理機械的及び物理化学的特性を有し、全ての大気候領域において、いずれの金属表面上の独立したコーティングとして使用できる。顔料としてはアクリル系着色用濃縮物を使用し、水溶性発泡抑制剤を使用することによって、組成物の製造及び塗布中の発泡を低減する。組成物の着霜硬化剤として、エチレングリコールを用いる。５〜６ｍｇ当量／Ｌ以下の全体的な硬度を有する水（ＧＯＳＴ２８７４‐７２）を溶媒として用いる。

上記組成物は、全等級の鉄鋼、鋳鉄及び非鉄金属に対して、全ての大気候領域において使用でき、また上記組成物は、自然条件下でのコーティング形成時間が大幅に削減されている。

合成ラテックス、ホスホン酸、改質添加剤、物理化学的特性の調整剤、補助物質、並びに水を含む、本願請求の水分散性下塗り用エナメルは、フィルム形成剤としてｐＨ３．５〜４．０の合成ポリマーの５０％水分散液、錆改質剤としてホスホン酸、及びコーティングの流動学的特性、流動性、粘度及び乾燥パラメータを調節する作用剤としてメチルピロリドンを、以下の成分比（単位：ｍ／ｍ％）：
‐合成ポリマー、５０％水分散液：３５．０〜６５．０
‐ホスホン酸：
ニトリルトリメチルホスホン酸：０．１〜０．６
オキシエチリデンジホスホン酸：１．８〜２．３
‐メチルピロリドン：１．０〜５．０
で含有することを特徴とする。

補助物質として充填剤、顔料、充填剤用の湿潤剤、発泡抑制剤、架橋剤、着霜硬化剤が使用され、上記補助物質は、充填剤としてはカオリン、タルク及び二酸化チタンを、顔料としてはアクリル系着色用濃縮物（ＶＤ‐ＡＫＳｏｌｔａ４００）を、充填剤用の湿潤剤としてはｐＨ７．５のアクリル分散剤（Ｒｕｓｔａｎ１０ＤＮ）を、発泡抑制剤としてはＶＵＫ‐０４を、架橋剤としてはＮＨ_４ＯＨの３０％水溶液を、着霜硬化剤としてはエチレングリコールを、以下の成分比（単位：ｍ／ｍ％）：
‐充填剤：
カオリン：１２〜１７
タルク：８〜１１
二酸化チタン：５〜１２
‐アクリル系着色用濃縮物（ＶＤ‐ＡＫＳｏｌｔａ４００）：８〜１６
‐湿潤剤‐アクリル分散剤（Ｒｕｓｔａｎ１０ＤＮ）：１．０〜１．５
‐発泡抑制剤‐ＶＵＫ‐０４：０．１〜０．５
‐架橋剤‐ＮＨ_４ＯＨの３０％水溶液：１．０〜３．０
‐エチレングリコール：８．０〜１０．０
‐水：残部
で含有する。

上記組成物は、以下のように調製される。以下（単位：ｋｇ）：水１３８．０、エチレングリコール８０．０、ＯＥＤＰＡ９．０、ＮＴＰＡ４５．０からなる半完成品の製品を高速ミキサで調製する。この半完成品の製品を３０分間混合し、装入ハッチを通してミキサに以下の充填剤（単位：ｋｇ）をミキサ内に供給する：アクリル分散剤１０．０、充填剤２５０．０。回転速度を上昇させる。分散試験用の試料を、分散の開始から２時間後、そしてそれ以降１時間毎に採取する。「Ｋｌｉｎ」デバイス（グリンドメータ（ｇｒｉｎｄｏｍｅｔｅｒ））により、分散度が２０μｍに達したら、混合速度を最低に設定し、塗料を構成してこれを適法のものとするために、以下（単位：ｋｇ）：架橋剤３０．０、合成ラテックス４５０．０、着色用濃縮物１００．０、メチルピロリドン３．０、及び発泡抑制剤３．０を溶解器に追加する。塗料の混合を最低速度で３０分間実施して、ラテックスの凝集を回避する。混合後、塗料を３時間静置して、発泡を落ち着かせる。

類似の組成物及び請求対象の組成物をベースとして得られた塗装用コーティングの物理機械的特性を表１に挙げ、促進性気候試験の結果を表２に示す。

Claims

合成ラテックス、ホスホン酸、改質添加剤、物理化学的特性の調整剤、補助物質、並びに水を含む、保護装飾コーティングを得るための水分散性下塗り用エナメル−錆改質剤であって、
フィルム形成剤としてｐＨ３．５〜４．０の合成ポリマーの５０％水分散液、錆改質剤としてホスホン酸、及びコーティングの流動学的特性、流動性、粘度及び乾燥パラメータを調節する作用剤としてメチルピロリドンを、以下の成分比（単位：ｍ／ｍ％）：
‐合成ポリマー、５０％水分散液：３５．０〜６５．０
‐ホスホン酸：
ニトリルトリメチルホスホン酸：０．１〜０．６
オキシエチリデンジホスホン酸：１．８〜２．３
‐メチルピロリドン：１．０〜５．０
で含有することを特徴とする、前記水分散性下塗り用エナメル−錆改質剤。
補助物質として：充填剤、顔料、充填剤用の湿潤剤、発泡抑制剤、架橋剤、着霜硬化剤を含み、
前記補助物質は、充填剤としてはカオリン、タルク及び二酸化チタンを、顔料としてはアクリル系着色用濃縮物（ＶＤ‐ＡＫＳｏｌｔａ４００）を、充填剤用の湿潤剤としてはｐＨ７．５のアクリル分散剤（Ｒｕｓｔａｎ１０ＤＮ）を、発泡抑制剤としてはＶＵＫ‐０４を、架橋剤としてはＮＨ_４ＯＨの３０％水溶液を、着霜硬化剤としてはエチレングリコールを、以下の成分比（単位：ｍ／ｍ％）：
‐充填剤：
カオリン：１２〜１７
タルク：８〜１１
二酸化チタン：５〜１２
‐アクリル系着色用濃縮物（ＶＤ‐ＡＫＳｏｌｔａ４００）：８〜１６
‐湿潤剤‐アクリル分散剤（Ｒｕｓｔａｎ１０ＤＮ）：１．０〜１．５
‐発泡抑制剤‐ＶＵＫ‐０４：０．１〜０．５
‐架橋剤‐ＮＨ_４ＯＨの３０％水溶液：１．０〜３．０
‐エチレングリコール：８．０〜１０．０
‐水：残部
で含む、請求項１に記載の水分散性下塗り用エナメル。
請求項１又は２に記載の水分散性下塗り用エナメルを得るための方法であって、合成ラテックス、ホスホン酸、改質添加剤、物理化学的特性の調整剤、補助物質、並びに水を混合するステップを含み、
前記混合するステップは、高速ミキサ内で実施され、ここで、初めにＯＥＤＰＡ、ＮＴＰＡ、エチレングリコール及び水を前記ミキサ内に供給し、３０分間混合し、続いて充填剤及びアクリル分散剤を添加し、回転速度を上昇させ、グリンドメータにより、分散度が２０μｍに達したら、最低混合速度を設定し、架橋剤、合成ラテックス、着色用濃縮物、メチルピロリドン及び発泡抑制剤を添加し、前記最低回転速度で３０分間混合し、３時間静置して発泡を落ち着かせることを特徴とする、前記方法。