JPS58194725A - ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体およびその製造方法 - Google Patents

ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な錯体化合物、I¥fにヒドロキシ亜リン
酸亜鉛錯体およびその製造方法に関する。本発明のヒド
ロキシ亜リン酸亜鉛錯体は金属類の保鏝用水性塗料およ
び溶剤型塗料に添合される効果的な耐蝕性顔料として使
用される。
亜鉛および鉛を含有するリン酸塩および亜リン酸塩組成
物の用途および処方は当業界で周知である。米国特許第
4.207,501号明細書には、アルカリの存在下で
硫酸亜鉛をリン酸溶液と反応させることからなるリン酸
亜鉛の公知の製造方法が開示されている。この明細書l
こは、lt化亜鉛をリン酸溶液で、このリン酸溶液の沸
点温度で処理し。
次いで、この溶液を冷却し、そして、結晶生成物を分離
することからなるリン酸亜鉛の製造方法も開示されてい
る。金属亜鉛および任意成分としての酸化剤の使用が、
リン酸亜鉛の産生を促進する成分として、特に特許請求
されている。
同様に、新規な塩基性亜リン酸亜鉛組成物およびその製
造方法も当業界で公知である。この組成物は塗料にタン
ニン汚染抑制特性および耐蝕性を付与する。この組成物
および方法は本願出願1人の所有に係る米国特許第5,
917,804号明細書lこ開示されている。この特許
明細書には実験式XZmO・ZaHPOl  (式中、
Xは0.5〜10の数値である)で示される塩基性亜リ
ン酸亜鉛が開示されている。これらの物質の性能はまっ
たく申し分のないものであるが、化学的安定性に劣り、
ツヤが慝く9分散性も悪く、シかも、吸油性が高いとい
った欠点を有するので耐蝕性物質として使用するには効
率的ではない。従って、産業界は、効果的な耐蝕性物質
として必要な、高耐蝕性、化学的安定性、高いツヤ、良
好な分散性および低吸油性を示す新規な代替物を常にさ
がしもとめている。
第1図は理論的構造式[Zn(OH)1ZnHPO3]
・2ZaOで示される従来技術の組成物のX−線回折走
査を示す。
第2図は理論的構造式(2Zn(OH)*・ZnHPO
m)・ZnOで示される新規な組成物のX−線回折走査
を示す。
第3図は第1図および第2図で用いられた組成物の赤外
線吸収スペクトルを示す。
第4図は第1図および第2図で用いられた組成物の熱重
量分析曲線を示す。
前記の従来技術の欠点を堆り除いた新規な組成物が予期
されることなく発見された。この新規な組成物はおおむ
ね、理論的構造式(22n (OH)!・ZnHPOl
 ) ・XZaO(式中、XはO〜17の数値であり;
この構造の赤外線吸収振動数は3506;3472;3
282;5163;2401 :2561;1079 
:9A7;867セよび7962’。
+ 4. Q tx−’であり;更に、 xli[I折
d(,1間隔は9.04 ; 5.94 ; 4.44
 ;五58;五44;3.38 ;2.75 ;2.7
0 ;および1.67;±α02Xである。)で示され
るヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体からなる。
前記の式において、亜鉛(za”)種対亜リン酸(HP
O,)種の分子比は3〜20対1である。この値は前記
の式に対応している。この式は重水された(zn(on
)鵞3部分のかわりに、結合された水和性を含有するよ
うに示すこともできる。例えば。
前記の式は、(2ZnO−ZnHPO12H,O)・X
Zn0(ここで、Xは0〜17の数値である)のように
示すこともできる。しかし、この後記の式は実験式とし
ては正しいが、提示された赤外線吸収スペクトル、X−
線回折および熱崩壊データから明らかなような本発明の
組成物を正確には示していないように思われる。
本発明の錯体は全て白色の固形物であり、水にとけに<
<、かつ、吸油性が著しく低い。これらの組成物の顔料
特性および耐蝕性能を試験したとき、耐蝕性能は評価し
た全ての従来技術の物質と同等あるいはそれ以上であっ
たが、顔料特性は顕著に改善されていた。
本発明の組成物は実質的に純粋な状態で金製および単一
されているという点で新規である。本書で用いられてい
る1実質的に純粋”という用語は現在使用されている赤
外線分析技術の限界内で純粋な物質を製造することを意
味する。このような赤外線分析技術は90%までの純度
に対しては正確である。即ち、同等な実験構造物として
存在する場合、その存在量が10%未満では異なった分
子種のような異物を検出することはできない。
本発明の組成物は様々な点で米国特許第5.917,8
04号の組成物と区別される。まず第1に1本発明の組
成物は異なった顔料特性を示す。
第2に9本発明の組成物は異なった化学的貯蔵安定性を
示す。第3に1本発明の組成物は異なった。
独特のX−線回折パターン、赤外線吸収スペクトルおよ
び熱重量分解を示す。これらの相違点は第1図、第2図
、第3図および第4図で例証されている。
米国特許第5,917,804号の組成物は根本的に。
亜リン酸亜鉛に関する。本書では便宜上、これをフェー
ズA分子構造物と呼ぶ。この分子構造物[XZnO・Z
nHPOs ]は比較のために、構造式%式% きる。この物質は純粋なフエーズム組成物または他の分
子種との混合物のいずれかの形で従来技術によって製造
される。
米国特許第5,917,804号で特許請求された構造
物とは著しく異なり1本発明の組成物は構造式%式% は0〜17の数値である。)で示される。本書では、こ
れをフェーズB分子構造物と呼ぶ。従来技術の組成物と
異なり9本発明の組成物は本書に開示された親規な方法
によっておおむね純粋な状態でしか製造することができ
ない。本発明の物質と他の構造の物質との混合物は本発
明の範囲内に含まれない。
おおむね純粋なヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体の製造方法
が予期することなく発見された。該方法は。
(at  酸化亜鉛、リン酸およびヒドロキシ亜すンa
l亜鉛錯体促進剤を含有する水性スラリーを調製し; (b)  理論的構造式 %式% (式中、Xはθ〜17の数値であり;この構造物の赤外
線吸収振動数はミ506;5472;5282;316
12401 i23+51 ;1079;947;86
7および796cv+−”、  ±4. Oal−1で
あり;更に、X線回折d (XI間隔は904;5.9
4;4.44;五58;3.44:五38;2.75;
2.70;および1.67 ; * CLO2X テア
ル。)で示されるヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体を生成す
るのに十分な時間にわたって前記スラリーを加熱し;そ
して。
(cl  ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体を回収する;工
程からなる。
促進剤を使用すること、および、加熱前に該促進剤を反
応スラリーに添加することが本発明の組成物の製造方法
における必須要件である。促進剤を使用しなかったり、
あるいは9反応スラリーを加熱してから該スラ11−に
促進剤を添加したりすると、おおむね純粋なフェーズB
構造物の生成は抑制され、せいぜい、フェーズA物質ま
たはフエ     1ノ一ズA混合物しか生成されない
このような異なった反応の起る理由は完全には解明され
ていない。しかし1反応化合物類が独特な態様で挙動す
るものと思われる。特に、リン識は温時9本発明の促進
剤と優先的に反応して中間体構造物を生成し、そして、
この中間体は次いで。
遊離の酸化亜鉛と即座に反応してフェーズB構造物を生
成するものと思われる。過剰量の水の存在下におけるこ
の一連の反応は次のように表わすことができる。
fll (a)  HIPOI+促進剤十X促進剤−X
Zn0b)  中間体+XZnO叫[2Zn(OH)t
 ・ZnHPOm ) (21(a)  HsPOm+  Zllo  → Z
nHPOl(b)ZnHPOs+促進剤+X55nO−
(22*(OH)、 ・ZnHPO33・XZn0(前
記各式中、Xは不確定値である。)促進剤が存在しない
場合、この一連の反応は次のように表わすことができる
13)la)  H3POs + ZaO−Zn)lP
O3(b)ZnHPOl + Zoo  ”(Za(O
H)雪・ZmHPOs ) (41ZnHPOm  + ZnO− (Zn(OH)1 ・ZnHPO3) しかし、このような反応は、フェーズA構造物しか生成
せず、フェーズB構造物は製造されない。
促進剤は、新規なおおむね純粋なフェーズB物質をもた
らす物質から選択できる。有用な物質は例えば、下記の
式で示されるようなフェーズAおよびフェーズB結晶構
造物の双方を含む。
(Zn(OH)1 ・ZnHPOn 〕・XZnOおよ
び[2Zn(OH)* ”ZnHPOs ) ・XZn
0(式中、Xは0〜17の数値である。)促進剤は、フ
ェーズB構造物をおおむね純粋な状態で即座に生成でき
るに足る量で使用しなければならない。おおむね純粋な
フェーズB物質を生成するのに必要な促進剤の量はZo
o反応化合物の量を基準にして、1.0〜20wt%の
範囲内であることが見出された。1%未満の量では効果
的ではない。また、フェーズB物質を含有する混合物の
生成をおこす。
酸化亜鉛を有する水性スラリーを生成するのiこ使用さ
れる水の量は絶対要件ではない。一般的iこ総固体含量
が5〜50wt%の範囲内、および好ましくは25wt
%付近だとスラリーの取扱いが極めて容易である。固体
含量が高すぎるとスラリーは粘稠となり撹拌しづらくな
るし、また、一方。
固体含量が低すぎると生成物の収量が低くなり能率が悪
い。
酸化亜鉛を均質に分散させるために、スラリーの製造中
はスラリーを十分に撹拌しなければならない。このよう
な操作は、全ての酸化亜鉛がむらなく分散されるまでス
ラリーを一定に撹拌しながら、酸化亜鉛を水にゆっくり
と添加することによって行なわれる。酸化亜鉛が均質に
分散されておらず、また、WR化亜鉛の凝集物または集
合体が存在する場合、不完全な反応がおこり、低収率お
よび低純度の生成物がもたらされる。使用される酸化亜
鉛はおおむね純粋でなければならない、他の金属酸化物
で汚染された不純な酸化亜鉛は低収率および低純度の生
成物をもたらす。標準的な技術に従って、常用の化学的
分散助剤を使用し、酸化亜鉛を分散状態に維持すること
もできる。代表的な分散助剤は長鎖カルボン酸のナトI
Iウム塩、スルホネート類、リグノスルホネート類およ
びポリホスフェート類から選択される。
スラリー〇こ添加される酸化亜鉛の量はフェーズB構造
物を生成するのに十分な量でなければならない。例えば
、使用されるリン酸1モルあたり少なくとも3モルの酸
化亜鉛を使用しなければならない。これよりも多い量の
酸化亜鉛を使用することもできる。なぜなら、前記の1
は単に、フェーズB構造物の酸化亜鉛含量を高めるだけ
だからである。例えば、酸化亜鉛を4モル使用すると式
[2Zn(OH)* ・ZnHPOs )・ZaOで示
される構造物が生成され;酸化亜鉛を5モル使用すると
[2Zn(OH)g ・ZnHPOl ) ・22aO
が生成され;酸化亜鉛を6モル使用すると(2Zn(O
H)1・       、1ZnHPOm )・5Zn
Oが生成される。他のモル量でも同様である。
酸化亜鉛スラリーは反応温度よりも低い温度で調製しな
ければならない。好ましい初期温度は15℃〜40℃の
範囲内であるが、この範囲外のamも使用できる。前記
のように1本発明の絶対要件は9反応化合物類を所望の
反応温度にまで加熱する前に促進剤を反応スラリーに添
加することである。酸および促進剤の両方ともスラリー
中に配合された後からは酸化亜鉛を添加できないという
点を除いて9反応化合物類の添加順序は絶対要件ではな
い6例えば、実施可能な方法は酸化亜鉛を使用し、促進
剤は酸の添加前から配合しておき。
そして、Illは反応スラリーの加熱前または加熱後の
いずれかの時点で添加することからなる。
反応に使用されるリン酸は無水または水浴液のいずれか
の形の強リン酸を使用できる。50〜70〜リン酸水溶
液を使用することが好ましい。なぜなら、この水溶液は
簡単に入手でき、しかも、容易に象扱うことができるか
らである。
亜リン酸(HPOm )イオンはリン酸以外の化合物か
ら誘導することもできる。例えば、亜リン酸亜鉛(Zo
)IPO@ )から直接に、あるいはその現場生成によ
って誘導することもできる。本発明では。
リン酸および亜リン酸亜鉛の混合物を使用することもで
きる。
リン酸は一定に撹拌しながらゆっくりと酸化亜鉛、促進
剤、水性スラリーに添加し1反応固形物の凝集を防止し
なければならない。この操作は好ましくは、10〜60
分間、最も好ましくは30〜50分間かけて酸を滴加す
ることによって行なう。リン酸を全部添加した後、スラ
リーを撹拌しながら加熱して反応を促進する。一般的に
、加熱は45℃〜沸点までの温度、好ましくは、60℃
〜85℃の温度で行なわれる。本発明の方法は加圧下で
一層高い温度で行なうこともできる。加熱されると9反
応は実質的ξこ即座に完了し、追加の反応時間は不必要
である。追加の反応時間は必要ないが、更に1〜3時間
にわたって加熱をつづけることもできる。加熱をつづけ
ても結晶構造に対して有害な効果は生じない。
生成されたヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体は常用の液−固
回収技術によって回収できる。
前記のように9本発明の組成物は概して、耐蝕顔料とし
て塗料中で特に有用である。有用な特性は例えば、14
〜22の吸油価である。この吸油価だと塗料中に多量に
添加して高い耐蝕性をもたらすことができる。本発明の
組成物はまた高い光沢度を示す。例えば、半光沢ホワイ
トラテックスペイントでは60°の角度で光沢度48.
また、油/アルキド(1対1)ホワイトプライマーでは
60°の角度で光沢度4!Iである。更に9本発明の組
成物は貯蔵中も化学的番こ安定である。即ち、劣化Iた
は分解はおこらず、しかも、その粒度価番とよって明示
されるように1本発明の組成物はすぐれた分散性を発揮
する。
下記の実施例によって本発明を更に例証する。
特にことわらない限り9本明細書の全体を通じて。
部およびうは全て重量基準である。
実施例1 本例は本発明の好ましい組成物の製造を説明するもので
ある。
機械式撹拌機を装備した反応容器に水200口!および
分散剤としてTAMOL  731 (Rohm &H
ass社から市販されている製品の商標名)0.61を
充てんした。この均質混合物に式(27n(OH)1・
ZnHPOm)・ZnOで示される促進剤107を室温
で添加した。10分間撹拌して均質なスラリーとした後
、酸化亜鉛200Fを室温で添加した。
温度を22℃から85℃にまで30分間かけてゆつくり
と上昇させた。反応内容物のil&が85℃に達した時
点で9反応容器内容物を一定に撹拌しなから85℃に維
持しながら、Za3%リン酸71、67を45分間かけ
て滴加した。リン酸の添加終了後1反応スラリーを分析
した。スラリーのサンプルとして5dアリコートを真空
濾過し、そり、r、120℃で1時間乾燥させた。この
乾燥サンプルを赤外線分光分析法で分析したところ9本
発明の構造物である[ 22 n (OH)* ・Zn
HPOm ) ・ZnO(フェーズB構造物)へ転化し
ていること     、1が確認された。85℃で更に
3時間この反応を続行させた。
反応終了後、固形物を真空濾過し、そして、この生成物
を120℃で18時間乾燥させた。この乾燥生成物を赤
外線分光分析法で分析したところ。
フェーズB構造物への完全な転化がおきていることが確
認された。フェーズA構造物のような不純物は全くみら
れなかった。
比較例A 本例は最初の反応装填材料中に促進剤を配合しない場合
、フェーズA、即ち=  [Zn(OH)*・ZnHP
Os )・2Zooが生成することを例証するものであ
る。
促進剤を反応容器に添加しなかったこと以外は実施例1
に述べた製造方法と同じ方法を使用した。
最終乾燥生成物を赤外線分光分析法で分析したところ[
Za(OH)* ・ZaHPOs ) ・2ZnOL/
か生成されていないことが確認された。
実施例2 本例は最終生成物中に未反応ZnOが存在しなくともフ
ェーズB構造物を製造できることを例証するものである
7[13%リン酸の使用量を95.5Fとし、 Zo。
対H,PO,の比率を3対1にしたこと以外は実施例1
に述べた方法をくりかえした。最終生成物を赤外線分光
分析法およびX−線回折法で分析したところZnOを有
しないフェーズB構造物、即ち。
(2Za(OH)m ・ZnHPOs) の生成が確認
された。
フェーズA構造物は生成されなかった。
比較例B 本例は、促進剤を反応容器に添加しない場合。
混合ZnOを有しないフェーズB構造物が生成されない
ことを説明する。促進剤を反応容器装填材料中化添加し
なかったこと以外は実施例2に述べた方法をくりかえし
た。最終生成物を赤外線分光分析法で分析したところ、
フェーズA構造物、即ち、(Zn(OH)t ・ZoH
POs)・ZaOLか生成されていないことが確認され
た。
実施例3〜4 本例では、酸化亜鉛対リン酸のモル比をかえて。
異なった量の酸化亜鉛でフェーズB構造物を製造する。
使用した製造方法は実施例1の方法と同じ方法であった
。特定の反応化合物パラメーターは表1に示されている
。6例におけるZnO用の分散剤としてTAMOL 7
31を4.261使用した。過剰量のZnOはフェーズ
B構造物の組成を変更せず、単にフェーズ8組成物に添
加されるZnOの量を変化させるだけにしかすぎないこ
とがデータによって例証された。
表1 5 Zlo、7716350010 10:1[2Zn
(01()t’ZnHPOs]・7Zn0 4   71Q、7   35.8   3500  
  5    20:i   (2Zo(OH)t  
・Z+zHPO3J・17Z+xO 本例では9本発明の組成物を製造できる温度範囲を例証
する。反応温度の点以外は実施例1の方法をくりかえし
た。リン酸の添加中および添加後。
重水された反応容器内容物の温度を維持した。使用した
反応温度および最終生成物を下記の表璽に示す。表■に
示、されたデータから明らかなように。
45℃以上の反応温度ならばフェーズB構造物(2Zn
(OH)t @ ZnHPOm) ・ZnOを製造でき
る、表I 5     90    フェーズB 6     80    フェーズB 7     70    フェーズB 8    65    フェーズB 9     60    フェーズB 10     55    フェーズB11     
45   フェーズB C40不完全反応 D      55    不完全反応実施例12〜1
9 本例は様々な量の促進剤を使用してフェーズB構造物を
製造することを例証するものである。
反応温度を80℃としたこと、および分散剤としてTA
MOL 751を0.6I使用したこと以外は実施例1
の製造方法と同じ製造方法を使用した。
使用した反応化合物の条件など、実験の詳細なデータは
下記の表Iに要約して示す。最終乾燥製品は赤外線分光
分析法によって分析した。
表置のデータから明らかなように、促進剤[2Zr1(
OH)* ・ZnHPOs ] ・ZnOを1%以上(
ZnOの初期装入量の重量を基準にして)使用する場合
、おおむね純粋なフェーズB構造物(2Zn(OR)*
 ・ZnHPOs ) ・ZnOが生成される。
促進剤のf%はZnOの初期装入量のwt%に基づく。
  ・ 表置 B   1o0   35.8   800   0.
1   不完全反応P   100   35.8  
 800   0.5   不完全反応14  100
   35.8   800   1.0  1x−ズ
B15  1o0   35.8   800   2
.0  7エーズB16  100   35.8  
 800    K、0  1x−ズB17  100
   35.8   800   4.0   フェー
ズB18  100   35.8   800   
5.0   フェーズB1q   100   35.
8   80ロ  2α0  フェーズB実施例20 本例は、混合ZnO’を全く含有しない(2Zn(OH
)l・ZnHPOs )を促進剤として使用しても、 
Zooを有するフェーズB構造物の製造がMJ能なこと
を例証するものである。
機械式撹拌機を装備した反応容器に水800/および分
散剤としてTAMOL 731を0.6I装填した、こ
の均質混合物に室温で促進剤として(2Z n (OH
)雪・Z nHPOs )を5.OF添加した。
10分間撹拌して均質なスラリーとした後、室温で酸化
亜鉛を100!添加した。このスラリーを30分間混合
して均質にし9次いで1反応容2器のii度を30分間
かけて22℃〜80℃に才で徐々に上昇させた。反応容
器内容物の温度が80T、Jどなった時点で、7Q1%
リン酸35.8Iを45分間かけて滴加した。リン酸の
添加中1反応容器内容物の温度を80℃に保った。リン
酸の添加終了後1反応スラリーを真空濾過し、そして、
120℃で1時間乾1#!させた。乾燥サンプルを赤外
線分光分析法番ζよって分析したところ(2Zn(OH
)t・Zn)IPOI )・ZnOへの転化が確認され
た。反応容器のli&を87℃に上げ、そして、87℃
のま才3時間維持した。
反応完了後、固形物を真空濾過し0次いで、この生成物
を120℃で18時間乾燥させた。乾燥生成物を赤外線
分光分析法で分析したところ[22n(OH)雪・Zn
HPOn )・ZnOへの完全な転化が確Hされた。フ
ェーズA構造物は全く存在していなかった。
実施例21 本例は、新規なフェーズB構造物の製造に[Zn(OH
)t ・2ZnHPOs ) ・2ZnO(フェーズA
構造物)を促進剤として使用できることを例証するもの
であるo  (2Zws(OR)!・ZaHPOm )
Zo。
5、Olのかわりに促進剤としてフェーズA構造物5、
口lを使用したこと以外は実施例20における製造方法
および反応化合物の使用量と同じ方法および使用量で行
なった。最終生成物を赤外線分光分析法で分析したとこ
ろ(2ZnCOH)* ・ZsHPOs)・ZnOであ
ることが確認された。フェーズA構造物は存在していな
かった。
実施例22 本例は、フェーズB促進剤の存在下でZoo (5モル
当量)をZnHPO3(1モル当量)と反応させ   
  +することlこよってフェーズB構造物を製造でき
ることを例証するものである。
機械式撹拌磯を装備した反応容器に水12507’およ
び分散削としてTAMOL 751をO,S!装入した
。この均質混合物に室温で、促進剤として(2Zn(O
H)t ”ZnHPOl ) ・ZnOを6.11添加
した。10分間撹拌して均質なスラリーとした後。
酸化亜鉛を室温で122.1F添加した。このスラリー
を50分間混合して均質なスラリーとし1次いで1反応
容器a&を30分間かけて22℃〜85℃にまでゆっく
りと上昇させた。反応容器内容物のamが85℃に達し
た時点で9曲リン酸亜鉛72.71を反応容器に添加し
た。亜リン酸亜鉛を添加してから1時間経過後9反応ス
ラリーを分析した。スラリーのサンプルとして5dアリ
コートを真空濾過し、そして、120℃で1時間乾燥さ
せた。乾燥サンプルを赤外線分光分析法で分析したとこ
ろ[2Zn(OH)鵞・ZnHPOs 3 ・ZnOへ
の転化が確認された。85℃で更に2時間反応を継続さ
せた。最終組成物はおおむね純粋な[2Zn (OH)
x ・ZnHPOs ) ・Zooであった。
比較例G 促進剤を存在させずに酸化亜鉛(3モル当量)を亜リン
酸亜鉛と反応させると新規なフェーズB構造物が生成さ
れずに、フェーズA構造物が生成された。促進剤を反応
容器に添加しなかったこと以外は実施例22に述べた方
法と同じ製造方法で行なった。最終乾燥生成物を赤外線
分光分析法で分析したところフェーズA構造物、即ち。
(Zn(OH)t 6 ZnHPOs )”2ZnOL
か生成されていないことが確認された。
実施例23 本例は0本発明による生成物の吸油価が低いことを例証
するものである。
実施例1で調製した( 2 Z n (、OH)! ・
ZnHPO3J・ZnOを、0.020インチのスクリ
ーンを具備しタレイモ7 )’ (Raymond )
ミルを通過させた。吸油性はASTM標準法D281に
従って測定した。
この方法では、酸価が1〜3の精製白色アマニ油を顔料
にピペットで1滴ずつ添加した。ヘラで混合することに
よって油を顔料に均質に混和させた。
パテ様ペーストを調製するのに使用された油の重量と顔
料の使用重量から、m科100ボンドを湿潤させるのに
必要な油のボンド数を下記の式によって算出した。
A=((Mxα95)/p)xloo (式中、Aは吸油価; Mは油のd数:および Pは顔料のl数である。  ) 実施例1で調製された新規な(2Zo(OH)*・Zn
1(PO3) ・ZnOの場合、顔料2.5Iについて
精製白色アマニ油が0.41耐必要である。従って。
吸油価は15.3である。従来技術のフェーズA構造物
、即ち、比較例Aで調製された[ Z n (OR)y
・ZnHPOl )・ZnOの場合、顔料2.51につ
いて精製白色アマニ油が1.55 d必要である。従っ
て。
吸油価は57.7である。新規なフェーズB構造物の低
吸油価は重要である。なぜなら、吸油価が低ければ、従
来技術の物質よりも一層高い配合レベルで所定の塗料系
に配合できるからである。
従って、多量(重量基準)の新規なフェーズB物質を所
定容量のビヒクルに配合できる。斯くして、従来技術の
フェーズA化合物では達成できなかった高配合量ですぐ
れた耐蝕性能が得られる。
実施例24 本例は3種類の分析方法、即ち、X−線回折。
赤外線分光分析および熱重量分析法番こよって(2Za
(OH)1 ・ZnHPO3)・XZnOを従来技術の
(Zn(OH)t ・ZnHPOm ) ・ZaOと区
別できることを例証するものである。
新規なフェーズB構造物はZnOを1モル含有しており
、また、実施例1で調製されたものである。フェーズA
構造物はZnOを2モル含有しており1才だ、比較例A
で調製さ、れたものである。
両方のサンプルについてのX−線回折走査は充てん粉末
としてフィリップスADP 5600で記録した。走査
結果を第1図および第2図に示す。代表的なピークを表
■に示す。d(X)間隔の精度は±0.02 Xである
。X−線回折走査は結晶構造間j の相違を弁別でき、そして、結晶相の同定に常用される
赤外線スペクトルはニコレット(N1colet )7
199  FT−IR分光針で記録した。結果を第3図
に示す、粉末サンプルを鉱油とつき混ぜ。
そして、 KBr窓上薯こ薄くのばした。振動数を表V
に示す、振動数の精度は±41−&である。赤外線分光
分析法はフェーズB構造物とフェーズA構造物を区別す
るための簡単な方法である。
赤外線スペクトルは組成物中に存在する官能基を例証し
、また、その局部的な化学構造を示唆する。
熱重量分析を行なう前に、実施例1で調製したサンプル
および比較例Aで調製したサンプルを105℃で(6時
間)乾燥させた。熱重量分析−−はデュポン(Dupo
nt )1090分析系で記録した。結果を第4図−こ
示す。サンプルはチッ素気流中で1分間毎に20℃ずつ
加熱した。減量パーセントを表■に示す。熱重量分析は
水の喪失によって示される組成物の熱安定性の相違を示
す。第4図はフェーズB組成物よりもフェーズAの方が
低い温度で水を喪失することを示す。
これらのデータから明らかなように、これらの3種類の
分析方法はフェーズB構造物をフェーズA構造物と区別
するための手段である。
表■ 68 04 5.94 4.79 4.44 4.16 五58 3.44 ′!h、3B 五22 !L14 2.75 2.71 2.70 2.68 1.67 1.57 1.55 (脚注)奸才しい配置が相対強度に悪影響を及ぼすので
強度は示されていない。
表V 796m W=弱い強度 m=中位の強度 $=強い強度 表■ 120”    0.35     <[110160
”    0.70     <0.10200@  
  1.00       <0.102AO”   
  1.55       <α10550 ’   
 470      α10本f’hi、 lニー:x
:B物質、 IIちt (2Z n (OH)m ’Z
nHPOs ]・ZnOを油/アルキド(1対1)処方
中で使用した場合、すぐれた顔料特性と効果的な腐蝕防
止特性を示すことを例証するものである。      
、42種類の油/アルキド(1対1)保全用プライマー
塗料を調製した。塗料1は表■に示された成分を表■に
示されたとうりの順序で、混合することによって調製し
た。この塗料中で使用された耐蝕性顔料は実施例1で調
製した( 2 Zn (OH)*・ZnHPOl )’
ZaOであったe  [2ZEI(OH)! ・Z n
 HP OH)・Zooを最終塗料の重量を基準にして
1!L2%となるのに十分な量だけ添加した。
塗料2は、比較例Aで調製した[ Zn(OH)、・Z
 n HP Ox )・2ZnOを耐蝕性顔料として使
用したこと以外は塗料1と同様な方法で製造した。
(Zn(OH)t ・ZssHPOs ) ・2ZnO
を、最終塗料の重量を基準にして15.2%となるのに
十分な量だけ添加した。顔料2は比較のために製造した
塗料1および2の特性は下記のとうりのアメリカ材料試
験協会(A87M)の方法に従って試験した。
試験項目       ASTM法 粒  度        D1210−7860@ツヤ
     D  525−67塩l!@臓      
B  117−75サ    ビ          
 D   610−68小ブクレ      D  7
16−56安定性    D1849−73” (注)*・・・この試験で用いた周期は140″F′で
10日間である。
前記の試験方法によって行なった塗料1および2に関す
る試験結果を表1に示す。
表V−のデータから明らかなように1本発明の拳料は@
換試験におけるサビ防止および小ぶくれに関して効果的
な耐蝕性顔料であり、また、耐蝕性顔料としてフェーズ
A構造物、即ち、 (Zn(OH)t・ZnHPOn 
)・2ZnOを使用する塗料2と比較した場合9分散性
(粒変)およびツヤの点ですぐれた塗料特性を示す。
表糧 油/アルキド(1対1)ホワイトブライマー塗料番号 
            12塗料特性 粒   f                  5.
5    2.560#ツヤ            
 43   6熱安定性            良好
   良好基極に500時間曝露させた後の結果 サ    ビ                   
 9−10   9〜10小ぶくれ         
   8(少)  8(少)実施例26 本例は=  (2Za(OH)t ・ZnHPOa )
 ・ZnOの構造を有する7エーズB物質をラテックス
塗料中で使用した場合、この物質はすぐれた顔料特性お
よび効果的な腐蝕防止特性を発揮することを例証するも
のである。
金属用の2Il類のホワイトラテックス塗料を調製した
。塗料3は表Vに示された成分を該表に示されたとうり
の順序で混合することによって調製した。この塗料中で
使用された耐蝕性顔料は実施例1で調製した(2Zn(
OR)* ・ZnHPOs) ・ZaOであった。[2
Zn(OH)t ・7mHPO3)・ZnOを最終塗料
の重量を基準にして4.67%となるのに十分な量だけ
添加した。
塗料4は、比較例Aで調製した( Za(OH)鵞・Z
nHPOs )・2ZoOを耐蝕性顔料として使用した
こと以外は塗料3と同様な方法で製造した。
(Zn(OH)t ・ZnHPOs )・2ZnOを、
*終塗料の重量を基準にして、4.67%となるのに十
分な1だけ添加した。塗料4は比較のために製造した。
実施例25であげたA8TM試験法によって塗料3およ
び−4を試験して得た結果を下記の表Xに示す。
表Xのデータから明らかなように9本発明は効果的な耐
蝕保饅をもたらし、また、耐蝕性顔料としてフェーズA
構造物、即ち、(Zn(OH)1・ZnHPO3)・2
 ZnOを使用する塗料4と比鞭した場合9分散性、ツ
ヤおよび熱安定性に関してすぐれた塗料特性を示す。
表X 塗料番号           34 塗料特性 粒   度              5.5   
   5.060mツヤ           48 
   36熱安定性         良好   不良
堰霧に500時間曝雛させた後の結果 サ   ビ               8 (少)
   8 (少)小ぶくれ           89 実施例27 本例は=  [2Zo(OH)1 ・ZaHPOl )
・ZnOの構造を有するフェーズB物質をラテックス塗
料中で使用した場合、この物質はすぐれた餉料特性およ
び効果的な腐蝕防止特性を発揮することを例証するもの
である。
2棟類の保全用塩化ゴムプライマー塗料を調製した。塗
料5は表旧こ示された成分を該表に示されたとうりの順
序で混合することによって調製した。この塗料中で使用
された耐蝕性顔料は実施例1で調製した(2Zn(OH
)m ・ZnHPOm 〕・ZaOであった。(2ZJ
OH)m ・ZnHPO,)・ZnOを最終塗料の重量
を基準にして168%となるのに十分な量だけ添加した
塗料6は=  [Zn(OH)鵞・ZnHPO3)・2
ZoOを耐蝕性顔料として使用したこと以外は塗料5と
同様な方法で製造した。 (Zn (OH)2 ・Zn
HPOl ) ・2ZnOを、最終l!科の重量を基準
にして、168%となるの番こ十分な量だけ添加した。
塗料6は比較のために製造した。
実施P425であげたA8TM試験法によって塗料3お
よび4を試験して得た塗料5およ6の特性を下記の表■
−こ示す。
↑1 表層 塗料特性 粒  度            五〇  五〇60”
ツヤ              8.61.9熱安定
性           良好  良好サ    ピ 
                   10    
 9小ふくれ           10  8(中)
実施例28 本例は、7エーズBll造物は吸油性が低いので。
塗料系に多量に添合して、すぐれた耐蝕性能を発揮させ
ることができることを例証するものである。
うな配合量は従来技術の物質では達成できない。
油/アルキド(1対1)保全用ブライマーを調製した。
このプライマーは表冨に示された成分を該表に示された
とうりの順序で使用することによってll1lシた。こ
の塗料中で使用された耐蝕性顔料は実施例1で調製しf
: (2Z n (OH)* ・ZnHPOm) ’2
ZnOであった。 [2Zn(OH)、・ZnHPO3
)・2ZnOを最終塗料の重量を基準にして34.9%
となるのに十分な蓋だけ添加した。
この塗料の耐蝕性能をA8TM@B117−72で確立
された方法によって試験した。実施例25に挙げたA8
TM IK験方法による1000時間曝施させた後のサ
ビ等級は10であり、また、小ぶくれ等級は10であっ
た。
CZa(OH)* ・ZssHPOm )・2Zt+0
の構造を有するフェーズAIl造物を40ボンド/10
0ガロンの配合量で添合させる試みは失敗した。その理
由はこの物質の吸油性が高いからである。      
   キ゛(データから明らかなように1本発明の顔料
は高配合量で、1!霧試験におけるサビ防止および小ぶ
くれ番こ関しそ効果的な耐蝕性顔料である。このよ以上
9本発明を説明してきたが1本発明を様々に変化させる
ことが可能なことは明らかである。
このような変更は本発明にもとめるものではなく。
むしろ、このような変更は全て本発明の範囲内に当然包
含されるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は理論的構造式[Zn(OH)* ・ZnHPO
m 〕・2 ZaOで示される従来技術の組成物のX−
線回折走査を示す。 J[2図は理論的構造式(2Zn(OH)t・ZnHP
Os 〕・ZnOで示される新規な組成物のX−線(ロ
)折走査を示す。 第3図はlK1図および第2図で用いられた組成物の赤
外線吸収スペクトルを示す。図中の秦印はサンプルを調
製するのに使用した鉱油による吸収帯を示す。 第4図は第1図および第2図で用いられた組成物の熱>
it分析曲線を示す。 特許出願人 エヌ・エノいインダストリーズ・インコー
ボレーテツド代理人 弁ζ± 松 井 政 広 (外1
名)、−l・ 手続補正書 昭和58年4月73日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 11BN58年 特 許−願第00748(lj3 補
正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 5、 補正命令の日付 自発 6、 補正により増加する発明の数 なし7、補正の対
象 明細書の発明の詳細な説明及び図面 1、 明細書13頁の式を次のように訂正する。 a)11行目の r H3PO3+ ZnO→ZnHPO3Jをj H3
PO3+ ZnO→ZnHPO,+H20Jに訂正する
。 b)17行目の r H3P0.+ZnO−+ZnHP03Jをj H,
PO3+ZnO−+ ZnHPO3+ H2OJK訂正
する。 c)18〜19行目の r ZnHPO3+ ZnO→(Zn(OH)2・Zn
HPO3) Jをj ZnHPO3+ZnO+H20→
[Zn(OH)2・ZnHPO3月に訂正する。 2、明細書14頁1〜2行目の式 %式% ) 3.45画5行目のr16.896Jをflo、9&チ
」に訂正する。 4、46頁表XIにおいて、最下行の・全鎗の値r11
9t5Jをj1824.5Jに訂正する。 (2ケ所) 5 明細書の図面の第1図、第2図を添付図面のように
d1正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11本質的に理論的構造式。 (2Zn(OH)t−ZnHPOm ) ・XZn0(
    式中、Xは0〜17の数値であり;この構造物の赤外線
    吸収振動数は5506;3472:52B2 ;316
    3;2401 ;2361 ;1079;947 ;8
    67および7963”、*4.QcIl−”であり;更
    に、X線回折d(力間隔は904 ;5.94 ;4.
    44 ;3.58 ;3.44 ; 5.58 ; 2
    .75 ; 2.70 ;および1.67;±α02X
    である。) で示されるヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体からなる実質的
    に純粋な組成物。 +21  %111Vil求の範囲第1項に記載の組成
    物であって、おおむね(2Z11(OH)! ・ZnH
    POl)からなる組成物。 (5)特許請求の範囲第1項番こ記載の組成物であって
    、おおむね(2Z・n(OH)* ・ZaHPO3) 
    ・ZnOからなる組成物。 (4)特許請求の範囲第1項に記載の組成物であって、
    詔おむね(2Zn(OH)1・ZnHPOm ) ・2
    ZnOからなる組成物。 (5)ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体の製造方法であって
    。 1m)  酸化亜鉛、リン酸およびヒドロキシ亜リン酸
    亜鉛錯体促進剤を含有する水性スラリーを調製し: (b)  理論的構造式 %式% (式中、Xは0〜17の数値であり、この構造物の赤外
    線吸収振動数は3504;5472; 3282;31
    63;2401 ;2361 ;1079; 947;
    867および796 C11−” 、 * 4.0cs
    = であり;更にtx#回折dc力間隔は904 ; 
    5.94 ;4.44 ;3.58;′!h、44;五
    58;2.75;2.70;  および117;±αo
    21である。) で示されるヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体を生成するのに
    十分な時間にわたって前記スラリーを加熱し;そして (c)  ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体を回収する;こ
    とからなることを特徴とする方法。 (6)  %許請求の範囲第5項に記載の方法であって
    。 該ヒドロキシ亜すン酸亜鉛繍体促進剤を(Zs(OH)
    、・ZaHPOl)・XZnO、(2Zm(OH)1・
    Z*5HPO1)・XZEIO(ここで、Xは0〜17
    の数値である。)およびこれらの混合物から選択するこ
    とからなる方法。 (7)%許請求の範囲第6項に記載の方法であって。 該ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体促進剤を酸化亜鉛化合物
    の重量を基準にして1〜2Qwt%の量で使用すること
    からなる方法。 (8)%許請求の範囲第5項番こ記載の方法であって。 水性スラリーを加熱する両番こヒドロキシ亜リン酸亜鉛
    錯体促進剤を該水性スラリーに添加することからなる方
    法。 (9)%許、請求の範囲第5X11Iに記載の方法であ
    って。 皺水性スラリーのam体含量に5〜50豐1%であるこ
    とからなる方法。 (10)特許請求の範囲第5項に記載の方法で□あって
    、#スラリーを45℃〜沸点までの温度で加熱してヒド
    ロキシ亜リン酸亜鉛錯体を生成させることからなる方法
    。 (11) 4!許請求の範囲第5項に記載の方法であっ
    て、酸化亜鉛および促進剤を使用して水性スラリーを調
    製し9次いで工程(b)で該スラリーを加熱し。 その後、リン酸を添加することからなる方法。 (12、特許請求の範囲第5項に記載の方法であっで、
    リン酸および酸化亜鉛のかわり番と亜リン酸亜鉛を使用
    することからなる方法。 (13)特許請求の範囲第5項一こ記載の方法であって
    、亜リン酸亜鉛をリン酸と併用することからなる方法。 (14)ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体の製造方法であ0
    て・                       
    7゛1(a)  (Zn(OH)1・ZnHPOB )
    ・2ZnO。 (2Zn(OH)!・ZnHPOm ) ・XZnO(
    ここで、Xは0〜17の数値である)およびこれらの混
    合物からなる群から選択されるヒドロキシ亜リン酸亜鉛
    錯体促進剤および酸化亜鉛を含有する水性スラリーを調
    製し: (b)  このスラリーを45℃〜沸点までの@度に加
    熱し; (c)  リン酸、亜リン酸亜鉛およびこれらの混合物
    からなる群から選択される物質を添加し;そして。 (dl  理論的構造式 %式% (式中、XはO〜17の数値であり; この構造物の赤
    外−吸収振動数は5506:5472;5282:31
    612401 ;2361 ;1079; 947;8
    67および796傭−1,±4.0α−1であり:更に
    。 X線MFrd(XJ関隔は9.64 ; 5.94 ;
     4.44 ;3.58;3.44;3.38;2.7
    5;2.70;および1.67;±α02Xである。 で示される物質を生成する: ことからなることを特徴とする方法。
JP58007489A 1982-05-07 1983-01-21 ヒドロキシ亜リン酸亜鉛錯体およびその製造方法 Granted JPS58194725A (ja)

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