JPS6038474A - 被覆または成形用組成物 - Google Patents

被覆または成形用組成物

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JPS6038474A
JPS6038474A JP59150480A JP15048084A JPS6038474A JP S6038474 A JPS6038474 A JP S6038474A JP 59150480 A JP59150480 A JP 59150480A JP 15048084 A JP15048084 A JP 15048084A JP S6038474 A JPS6038474 A JP S6038474A
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JP59150480A
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テレンス・ゴールデイング
デービッド・リチャーズ
ジョン・クリストフアー・パジエット
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Imperial Chemical Industries Ltd
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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、基質を被覆するため、および/または成形も
しくはキャストしてフィルムもしくはその他の物品とす
るために有用な組成物に関し、さらにはそのような組成
物から製造された被覆物品および成形品に関する。。
本発明によれば、 (α) 不水溶性の粒状無機物質、 Ih1 水可溶化した、フィルム形成性(皮膜形成性)
無機結合剤、および (CI 水性媒、 からなり、(α)の量および(blの量が(alおよび
(A+の会計重量のそれぞれ少なくとも10重量%およ
び少なくとも20重量%である、被覆および/または成
形用組成物が提供される。
水性媒(Clは水またはその他の水性媒、例えば水と水
混和性補助溶剤との混合物、であってよい。
組成物の成分1b)は、水可溶化処理さtL−7’cフ
ィルム形成性無機結合剤であり、このものは、通常は水
およびその他の水性媒中に不溶性であるが(例えば金属
燐酸塩)、可溶化剤での処理により可溶性とされている
か、または該結合剤の可溶性均等物を直接に生じる源か
ら浴液状態に調製されたかしたフィルム形成性無機結合
剤を意味する。従って、例えば不水溶性の金属燐酸塩結
合剤はアンモニアのような可溶化剤での処理により可溶
化でき、あるいはその結合剤の可溶性の形のものは、金
属酸化と例えば燐酸ニアンモニウムとの間の反応により
直接に調製できる。
本発明でけ好まl〜くけ不水溶性無機結合剤を可溶化剤
で処理することにより成分(b)を調製し、従って本発
明により与えられる好ましい組成物は、(α)不水溶性
粒状無機物質、 (Al m 王水溶性フィルム形成性無機結合剤と、(
II)そのフィルム形成性無機結合剤を水性媒地で可溶
化させる薬剤と、からなる水可溶化したフィルム形成性
無機結合剤、および (C)水性媒 からなり、成分(α)の量および成分1blの量が成分
(alおよび成分子blの会計重量のそれぞれ少なくと
も10重量%および少なくとも20重量%である。
本発明の組成物から得られる物品は、良好な硬度と耐摩
耗性を示し、そして良好な側熱性および耐火性を有する
。それらの物品のうちの少なくとも若干のものは基質に
対し良好な耐食性を付与1−1また良好な熱バリヤーを
与える一0本発明による物品は化学的に結合したセラミ
ック物質であると見做されうる。
有機重合体を含まない物品は脆い傾向があるけれども、
少量の有機重合体を含む物品は、満足な靭性、柔軟性お
よび耐衝撃性を有する。
組成物中の不水浴性粒状無機物質(このものは例えば層
状鉱物であってよい)の量は、成分(alおよび(/’
lの合計重量の少なくとも10重量%であるべきである
が、広い限度、例えば成分(alおよび(旬の会計重量
の10〜80重量%の範囲内で変りうる。普通粒状無機
物質は、(a)および(blの会計重量の少なくとも2
0重量%をなすのがI−Iましく1、この成分が(α)
および(hlの合計重量の少なくとも40重量%をなす
ことは特に好ま1−い。粒状無機物質の最適量は、ある
程度まで、その物質の表面積によって左右され、普通は
その物質の表面積が大きくなるにつれて最適量が低くな
る。
不水溶性フィルム形成性無機物質(このものは例えば燐
酸塩でよい)の量も、広い限定内で変りうるが、混合物
のその無機成分が結合剤として作用するのを確保するに
足る量であるべきである。
結合剤の量は、(alおよび(h)の合側重量の少なく
とも20重量%であるべきであり、90重量%までであ
ってよい。典型的には5本発明の組成物は。
(α)および(hlの合計重量に基き3o〜75重量%
の無機結合剤を含む。
一指針として、本発明の組成物の水性媒含有量は1例え
ば成形/キャスティングまたはロール加工してフィルム
やシートとするために意図された粘稠組成物の場合にお
ける数組量%から、例えば基質に対I−で被覆物として
適用するために意図された低粘度組成物の場合における
約60重量%ないしそれ以上まで、変りつる。しかし、
本発明の組成物の粘度および固形分含有量のみが組成物
の有用性の如何を指示するのではないこと、および本発
明の組成物のすべてが被援用組成物または成形用組成物
のいずれかとして有用であること、は了解されよう。従
って低粘度組成物を、成形して(例えばキャストして)
、フィルムとすることができ、また高粘度組成物を適当
な技法、例えばカレンダー法またけドクターナイフ塗布
法、により被覆物として基質に塗布することができる。
我りけ、上記の数値は一つの有用な指針ではあるけれど
も、実際上は組成物の乾燥中のフィルム形成をそこなわ
ずに存在させつる水性媒の量には、ある限度がありうる
ことを発見1〜た。
本発明の組成物から水性媒(および結合剤のだめの可溶
化剤)を除去することにより製造される被覆物および成
形品または注型品は、多様な応用分野において有用であ
るが、若干の目的のためにはそれらの製品は適切なf1
1iJ撃強度または柔軟性を有しない。物品の衝撃強度
および柔軟性は少量のフィルム形成性有機重合体を含め
ることによって増進されつる。そのような重合体を含む
組成物は本発明の殊に好ま1−い具体的態様をなすもの
である。
従って、本発明の好まI−い−具体的態様にょれば、 (al 不水溶性粒状無機物質、 (句 水可溶化1−た、フィルム形成性無機結合剤、(
C1水性媒、および (d4 有機重合体、 からなり、成分(α)の量および成分II))の量が(
α)および(blの合計量のそれぞれ少なくとも10重
量%および少なくとも20重重量であり、かつ(α)お
よび(Alの合計重量が成分(al、(句および(dl
の合計重量の少なくとも70重量%である、 被覆および/または成形用組成物が提供される。
良好な高温性能を目的と1−で設泪された被覆物および
成形品のためには、1停られる被覆物および/または成
形品における適切な耐衝撃性および/または柔軟性と両
立する最少量の有機重合体を配合するのが好ましく、そ
して、普通は有機重合体の量が(aI、(hlおよび(
”lの台泪重量の10〜25重量%であるのが好ましい
。重合体含有組成物におけるその他の諸成分の量は、前
述の通りであってよく、特にそれらに諸成分の相対比率
は有機重合体の配合によって影響を受けない。
有機重合体を含む組成物の場合には、組成物中に分散物
として存在する王水−溶性重合体を用いるのが好ましい
。所望ならば、通常は不溶性である重合体を水性媒中に
可溶性になるようにして、それが組成物においては溶液
と1〜で存在するけれども、その組成物からの水の除去
および可も止剤の失活の際にはそれが不水溶性にされる
ようにできる。
水溶性ないし水分散性有機重合体を含む組成物が、その
有機重合体と反応してそれによりその車台体と得られる
被覆物および/または成形品とを不水溶性および/また
け耐水性VC1一つる薬剤をも含むのが好ましい。例え
ば被覆物または成形品を加熱したときにその有機重合体
と架橋結合しつる薬剤を組成物に配合できる。有機重合
体のだめの水不感受化剤を組成物の一独立成分とI〜て
添加できるが、平水溶性フィルム形成性無機結合剤およ
び無機結合剤不浴止剤の一方または両者が[48重合体
のための水不感受化剤としても作用するのが有利である
。従って、例えば、フィルム形成性無機結合剤は、有機
重合体の架橋結合を促進してその重合体を水に不溶性と
1−また水に対して不感受性とする作用をなしつる金属
カチオンのようなカチオンを、含んでいてよい。有機重
合体のだめの架橋結合剤としても作用しつるフィルム形
成性無機結合剤の一特定例は、燐酸亜鉛であり、その即
鉛イオンが重合体架橋結合剤の本質をなすものである。
本発明はアンモニアで1f溶化された燐酸塩類であるフ
ィルム形成性無機結合剤に限定されるものではないけれ
ども、燐酸塩(特に燐酸亜鉛)とアンモニアとの組合せ
は、特に好ましいものである。
殊に、燐酸塩/アンモニアの組合せけ、組成物の凝集を
引き起こすことなく多量の粒状無機物質を配合1−1均
一に分散できるようにする。燐酸Lm/アンモニアの組
合せは1分散剤を使用せずに多量の粒状無機物質を組成
物の全体にわたって均一に分散できるようにし、また安
定な組成物を与えることができるようにするけれども、
所望ならばピロ燐酸ナトリウム、またはトリHセリ燐酸
ナトリウムのような分散剤を組成物に配合して無機物質
粒子の分散を助長しまた分散物の安定性を増進すること
もできる。燐酸塩/アンモニアの組会せのもう一つの利
点は、それから得られる被覆が金属および特に鉄系金属
(例:鋼)のような基質に対して良好な耐食性を与える
ことである。
アンモニアで可溶化した燐酸塩結合剤を使用することに
よるさらに別の利点は、その結合剤が、組成物からの水
の除去中および/またはその後に引き続いて組成物から
アンモニアを除去することによって、容易に、水に不溶
性とされ、また水に対して不感受性とされることである
。しかしながら、残留含量のアンモニアを含む被覆物お
よび成形品は水に不溶性かつ水に不感受性でありうるの
で、組成物からすべてのアンモニアを除去する必要がな
いことは、了解されるべきである。実際に、我々はアン
モニアの完全除去が必要でないこと、またそのような組
成物から作られた被覆物および成形品が典型的には、多
少の残留アンモニア(例えば無機燐酸塩結合剤に基いて
約10重量%)を含むこと、を発見1−だ。
従って、本発明の殊に好ま1−い具体的態様は、(IZ
I 不水溶性粒状無機物質、 (/+1 不水溶性燐酸塩結合剤およびアンモニア、I
C+ 水性媒、および fdl 場合により、有機重合体 からなる被覆および/または成形用組成物である。
本発明の組成物の製造に際しては、均質混合物を作るよ
うに諸成分をよく混合すべきである。諸成分の配合順序
は要件ではな層けれども、最初に、フィルム形成性無機
結合剤を結合剤不溶化剤の水性溶液に添加してその結合
剤の溶液を形成するのが好ましい(例えば水不溶性燐酸
塩をアンモニア水溶液に添加1−て、その加振結合剤の
溶液を作る)。
次いで粒状無機物質、および(使用する場合には)有機
重合体を任意の順序で配合することができ、あるいは(
混合物において凝集が起らないならば)それらを別個に
混合して、混合物の形で無機結合剤の溶液に添加するこ
ともできる。高含量の有機重合体を含む組成物について
は、有機重合体分散液中に粘土(粒状無機物質)を直接
に溶解させ、および/−!たは可溶化結合剤を直接に溶
解させるのが都合良いことがある。
組成物の諸成分は高剪断条件下に混合するのが好ましい
。所望ならば、適当な稠度の混合物を、反対方向K(場
合により異なる周速度で)回転しうる一対の同軸ローラ
からなるミルに通して、さらに混合してもよい。混合は
、組成物の成分のうちのいずれかのものの沸点未満の高
温度で実施1〜でよいが、水および/または結合剤不溶
化剤の蒸発による損失、およびそれによって混合物の凝
集または時期尚早な固化を誘起されるのを防止するよう
な注意がなされなければならない。便宜上、混合は室温
で実施できる。コンセ7トレート(濃厚物)を作り、こ
れを例えば水で、稀釈して9「望の濃度とすることもで
きる。
組成物の稠度け、低粘度懸濁液から、高度に粘稠な懸濁
液ないしはに一ストもしくはドつまで変りつるものであ
り、またその稠度は組成物を、被覆物形成のための基質
、あるいけ自立注型品またはフィルムを形成するだめの
剥+111#表面へ、適用塗布するのに用いられる個々
の技法に影響を及ぼしつる。組成物は、例えば真空成形
法に使用するのに適当な、シート成形用コンノミランド
の形であってもよい。個々の組成物の稠度に適当な公知
の任意の被覆物塗布法または成形品成形法を用いること
ができ、例えば、被覆物の揚台には塗装法(はけ塗装)
、噴霧法、ドクターナイフ塗布法、ロール式ナイフ塗布
法、浸漬法、リッキング法、引抜法および含浸法があり
、そして成形品および自立性フィルム形成の場合には、
ギヤステインク法、モールド9成形法、ト8クターナイ
フ法ロール式ナイフ法、射出成形法、圧縮成形法および
ト8つ成形法がある。被覆されるべき表面(あるt/1
けフィルムまたは成形品の場合には剥離表面または金型
)に対して組成物を適用(塗布)する際には、その組成
物中に空気泡を捕捉しないように注意すべきである。
組成物は、通常は、常温(室温)で使用されるけれども
、組成物中の最も低い沸点成分の沸点未満の任意の温度
が、所望ならば使用できる。組成物が高温度で使用され
る場合には1組成物の凝集および/または時期尚早凝結
を確実に防止する注意をなすべきである。
基質、または剥離表面も1〜くけ金型へ組成物を適用(
塗布)後、水を組成物から除去し、壕だ無機結合剤可溶
化剤を不活性化する。この不活性化け、普通、その可溶
化剤を組成物から少なくとも部分的に除去することによ
ってなされる。水および無機結合剤可溶化剤(例えばア
ンモニア)の除去ない1一部分除去は、普通は蒸発によ
りなされ、そのような蒸発は大気温および大気圧におい
て起こるが、100℃以上に加熱することによって蒸発
を促進することもできる。組成物中の揮発性成分の除去
は、組成物中における気泡の形成が回峨され、または最
小限に抑えられるような条件下でなされるべきであり、
殊に気泡の形成および破壊の損傷が起こる程に高い速度
であってはならない。
組成物の乾燥は、アンモニア雰囲気下で有利に実施でき
る。組成物から揮発性成分(単数または複数)のほとん
どを除去した後、被覆物または成形品を、組成物中の残
りの成分のいずれか(例えば有機重合体)が駆逐される
温度よりも低い温度で加熱して、残留揮発性成分を除去
・することもできる。有機重合体を含まない組成物の場
合には、例えば500°Cまでの温度、そして有機重合
体食性組成物の場合には例えば250℃壕での温度が、
適当である。所望ならば、被覆物、あるいはフィルムま
たは成形品を、乾燥中および/または乾燥後に、機械的
に処理(例えばプレス加工またはカレンダー加工)しう
る。
多様な基質、例えば来月、金属、線拐、無機発泡粒状物
、ガラス、光学繊維およびセメント系物質等を本発明の
組成物で被覆して、基質の表面へ強固に結合されそして
気体や液体(例えば水)の侵入に対するバリヤーを与え
ることにより基質を腐食(金属類の場合)および前踏(
水感受性物質の場合)のような損害から保護する被覆物
を与えることができる。我々は、燐酸亜鉛を(−スとす
る好ましい重合体含有組成物を平滑ガラス板に付けた被
覆物が、標準的な湿潤スクラビング試験で、明かな損傷
を受けずK I、 O−0,000回以上の湿潤スクラ
ビングに耐゛えることを発見1−だ(この詳細な以下の
実絢例に記載されている)。熱および/捷たけ電気伝導
性物質(このものは例えば線拐の形態であってよい)1
−j:、保護被覆(断熱性および/または電気絶縁性被
覆でありうる)を有効に与えられる。これはプラスチッ
ク利料についても同様である。
本発明の組成物は、基質に対する所望の表面被覆物の密
着を増強するための下塗として使用1〜でもよい。例え
ばアルミニウム調理器のような金属物品を、ポリテトラ
フルオロエチレンのような難粘着性重合体で被覆する場
合に、本発明の組成物を用いて金属物品に被覆1〜で、
難粘着t/!:亀会体が強固に接着する表面を与えるこ
とができる。そのような場合に、下塗を形成するのに用
いられる組成物には、その下塗の上に塗布されるべき難
粘着性重合体を少割合含ませてもよL/1゜本発明の組
成物で被覆され、あるいけ本発明の自立性フィルム表面
付きの基質は、熱および炎による損傷に対する抵抗の著
しい向上を示しつる。
可燃性物質は、それらを本発明の組成物で被覆1−1ま
たはそれらに本発明の自立性フィルムの表面を付けるこ
とにより、炎から保護されおよび/または高温度から断
熱され、従ってそのような物質からなる基質は、従来そ
れらで可能とけ考えられていなかった耐火および断熱用
途に適した品質に向上される。例えば、ガラス、来月ま
たはアルミニウムは、普通、ブンゼンバーナーやプロパ
ン)−チ炎(1350℃までの温度)により急速にそこ
なわれるが、これらの同じ基質を本発明の組成物で被覆
したものは、基質を著しく損鳴せずに長時間にわたって
そのような炎に耐えることができよう。炎や非常に高い
温度にさらされたときに、被傷物はふくれ、および/ま
たは基質表面から部分的に浮き上がることがあるけれど
も、被傷物は実質的にはそこなわれないままであり、そ
して基質を保護し続ける。
本発明組成物から作られる被覆物およびフィルムは、炭
化水素油や液体圧流体に耐えるというさらに別の利点を
有し、従って、それらはそのような流体を含む環境(高
温)で使用できる。
本発明の組成物における粒状無機物質は不#性であり、
そして好ましくけ水およびその他の水性媒に対して不活
性であるが、水とわずかに反応する粒状無機物質を使用
してもよい。使用しつる不水溶性粒状無機物質の例は、
金属;不溶性の金属化合物および塩および不溶性の非金
属化分物および塩(例えば酸化物、炭化物、窒化物等)
;非水硬性ケイ素系物質(例えば層状鉱物、砂等);お
よびガラス;である。粒状無機物質は、繊維の形状、好
ましくは短繊維の形状であってよく、例えば金属繊維、
無機ウール、アルミノンリケード繊維、アルミナ繊維、
セラミック繊維およびガラス繊維であってよい。繊維状
の粒状物質の使用により、組成物から作られる被覆物お
よびフィルムに向上した靭性および衝撃強度がもたらさ
れつる。
粒状無機物質の混合物(例えば粉末物質と繊維との混合
物をも包含)を使用することができ、また同様に被覆付
き粒状物質を用いることもできる。
細微板状の粒状物質を用いるのが好ましい。
組成物から潜られる製品において熱および/または電気
伝導性が所望される場合には、粒状無機物質は、導体、
例えば銅、鉄またはアルミニウムであってよい。鉄およ
びフエライ)&ま、組成物から作られる製品に磁性を付
与するのに有用である。
組成物から作られる製品の密度は、使用される粒状無機
物質の如何によって非常に広く変化しつるものであり、
低密度の製品(とりわけ成形品、なんとなれば被覆物は
普通非常に低層)は、軽量粒状無機物質、例えば中空ガ
ラス球、パーライト、および硬質層状鉱物の片または粒
子を含みうる。
二酸化チタンのような顔料および耐火性金属酸化物を使
用しつる。
層状ケイ酸塩鉱物類(一般に、層状鉱物と称される)は
、使用しつる粒状無機物質のうちからとりわけ挙けるこ
とができるものであって、そのような鉱物類は高度に離
層した状態のものであってよい。層状鉱物は、天然型の
シリカであり、フィロけい酸塩である(すなわち層状構
造をもつ)。
「層状鉱物類」なる用語には、例えば雲母、バーミキュ
ライト、カオリンおよびその他のカオリナイト含有粘土
゛、モンモリロナイト(Kントナイト)、セピオライト
、アクパリジャイト、イライ]・、サポナイトおよびス
レートが包含される。粘土鉱物(普通はカオリナイト)
は、粘土中に、1ミクロン以下の寸法の鉱物の小さい結
晶ユニットの凝集体またけ集塊である数ミクロンのオー
ダーの直匝をもつ粒子の形で見られる。カオン粘土はカ
オリナイトの複数の板の木型ユニットの凝集体から主と
してなる。カオリン、ボール粘土、陶土および耐火粘土
はすべて、本発明組成物に有用な形態のカオリナイトで
ある。
バーミキュライトの場合、その鉱物を化学的に離層処理
することによって1得られる非常に微細な板片または薄
層は特に好ましい。化学的に離層処理したバーミキュラ
イトとけ、金属塩類捷たはアルキルアンモニウム塩類の
浴液でバーミキュライトを処理し1次いでその処理済鉱
物を水中で膨潤させ、膨潤鉱物の層同士を分離させる公
知方法で得られだ薄層物を意味する。水性懸濁液から析
出されたときに、バーミキュライト薄層はフィルム形成
性を示すので、そのような薄層よりなる組成物はフィル
ム形成性粒状無機物質と、同時に水可溶化されたフィル
ム形成性無機納会剤とを含むことになる。
無機物質の粒子の大きさは、広薄囲、例えば1ミクロン
未満から数百ミクロン(例えば500ミクロン)Kわた
って変りつるが、粒子の過半数が100ミクロン以下(
好ましくは50ミクロン以下)の最大寸法を仔するのが
好ましい。特に好ましい粒子は、大きなアスはりトレー
ジオ(例えば100:lないしl 000 : I )
を有し、極めて薄い微細板状体である。粒子の大きさは
、組成物が被覆物およびフィルムを作るだめのものであ
るか、あるいけ成形用のものであるかによって、ある程
度左右される。5ミクロン以下の粒子が被覆用組成物で
は好ましい。粒状物質は(特にそtが比較的大きな粒子
を含む場合には)、粒子同士の良好な充填が達成され、
そして結合剤(そ1−で、有機重合体が用いられる場合
は有機重合体)VCよって満たされるべき粒子間の大き
な空隙の発生が防止されるように、異なった大きさの粒
子からなるようにしつる。
無機結合剤は水およびその他の水性媒に不(s’fkで
あるので、組成物から碍られる製品は水不透過性であり
、水に不溶性であり、そして普通は水に対して感受性で
ない。例えばそれらの製品は水で膨潤されない。可溶化
されて水性溶液を形成することができ、またその溶液か
ら水性媒および可溶化剤を除去するとフィルムを形成す
ることができる任意の無機結合剤を使用(−うる。好ま
(−<は結合剤は粒状物質の表面に対1〜で親和性をも
ち、そして少なくとも被覆用組成物の場合には被覆され
るべき基質の表面に対して親和性をもつべきである。前
述のように、不水浴性燐酸塩類は、殊に有用な結合剤で
ある。使用(一つるその他の結合剤の例としては、不水
浴性のけい酸塩類および硼酸塩類がある。無機結合剤の
混合物を使用することもできる。
前述のように、アンモニアは水性媒中において燐酸塩結
合剤を可溶化するだめの特に有用な薬剤である。しかし
、水性媒において結合剤を可溶化させることができ、ま
た組成物において(例えば組成物から除去されることに
より)不活性化されてその無機結合剤を組成物から得ら
れる物品において水に不溶性とし水に不感受性とするこ
とができる任意の薬剤が使用できる。個々の結合剤に応
じて使用しつるその他の1」J’ ?8化剤の例は、燐
酸、塩酸および硝酸のような酸類である。
酸(例えば燐酸)K燐酸クロムおよび塩化第二鉄のよう
な金属塩類を溶解して得られる酸性燐酸塩類は周知の物
質であり、そして酸性燐酸塩類における金属イオンと燐
酸(およびその他の(’f? )イオンとの比は、広範
囲に変りつるととも周知である。酸性燐酸塩における金
属イオンと酸イオンとの比は、本発明の組成物における
酸性燐酸塩の使用可能性を決定するのに重要でありうる
けれども。
適当な比は、簡単な試行実験によってσ易に決定される
。単なる一指針として述べると、我々は。
燐酸で可溶化された燐酸クロムの場合に、金属イオン:
燐酸イオンの適当な1ビが約1:2、好ましくはl:1
.8まだはそれ以」二であるが、燐酸に溶解された塩化
第二鉄の場合、第二鉄イオン:燐酸イオンの適当な比が
約1:3ないし1:4もしくけそれ以上であることを見
出した。
有機車台体を含む組成物の場合に、その車台体は、水ま
たはその他の水性媒中、あるいけ可溶化された無機結合
剤中に、可溶性、可溶化された状態、分散性または分散
された状態となるべきである。水に不溶性であるが水に
分散される重合体は、それらを用いると組成物から得ら
れる生成物において重合体を不溶性とする必要がなくな
るので、好ましい。有機重合体(またはその水浴液もし
くけ水性懸濁液)はその性質が非イオン性またはイオン
性であってよく、多様な重合体を使用できる。
重合体はフィルム形成性であり、粒状無機物質の粒子表
面に対し、また被覆用組成物の場合にけ被覆されるべき
基質に対して親和性を有する官能基、例えばヒト90キ
/ル基や酸基(殊にカルボン酸基)を有するのが好まし
い。組成物から作られる被覆物およびフィルムにおいて
架橋結合されうるエチレン不飽和まだはヒドロキシル官
能性を含む車台体を使用してもよい。種々のタイプの重
合体の混合物も使用できる。本明細書における「重合体
」なる用語には1種々のモノマーからなる共取台体類な
らびにホモ重合体類が包含されるものと了解されるべき
である。
使用しうる水溶性有機重合体の例としては−Fリビニル
アルコール、ポリアクリルアミドゝ、ポリビニルピロリ
ドン、ポリアクリル酸およヒホリメタクリル酸、ならび
にそれらの共重合体がある。
しかし、前述のように、水に溶解されるよりもむしろ分
散される重合体が好ましい。水溶性の、まだは水可溶化
重合体と不水浴性重合体との混合物を用いて、組成物が
有機重合体の溶液と有機重合体の分散液との両者を含む
ようにできる。
本発明では、水またはその他の水性媒(例えば水混和性
有機補助溶剤を含む水性媒)中の有機重合体の分散物も
しくはラテックスが、特に好ましい。有機重合体の有機
溶剤溶液の水性エマルジョンを使用することもできる。
重合体は、乳化重合法または懸濁重合法によって分散液
またはラテックスの形に製造することができ、あるいは
分散液は、予め製造した重合体を後で乳化させることに
より製造できる。所望ならば、車台体は粒状無機物質の
分散液中でその場で(現場で)製造することもできる。
立体的に安定化された、まだは部分的に立体的に安定化
された水性重合体分散液を用いることは、多くの場合に
有利である。なんとなれば、そのような分散液は、可俗
化された無機結合剤に起因する本発明組成物中のイオン
濃度のような高イオン濃度において特にコロイド安定性
であるからである。そのような安定化された分散液は多
くの方法で作ることができ、それらの方法のうちで、著
しい立体安定度を示す分散液を生じさせる好ましい一方
法は、慣用水性エマルジョン止置において重台界面活性
剤として非イオン系界面活性剤を用いることからなる。
その非イオン系界面活性剤は、場合によってはアニオン
系界面活性剤と併用しうる。上記重合のための+ll↓
ll外非イオン系界面活性剤は、周知のフェノール類の
エチレンオキシドゝ縮合物、例えばノニルフェノールで
ある。
立体安定化分散液を製造するためのもう一つの好ましい
方法は、水性媒中で、立体安定剤(特定の特性をもつブ
ロック共重合体またはクラフト共重合体)の存在下に1
種またはそれ以上のエチレン系不飽和単量体をラジカル
開始重合させることからなるものであり;その水性媒は
単量体を少なくとも3重量%の程度溶解しうるものであ
るが、生rる重合体に対しては非溶剤であり、かつ少な
くとも30重量%の水を合むものであり;重合は製造さ
れる重合体のガラス転移?Jir、 li (Tg)よ
りも少なくとも】0°C高い温度で実施される。この爪
台方法および由られる分散液は欧州特許第13478号
明細書に記載されている。
使用しうる有機重合体の例としては下記のもののホモ重
合体および共重合体がある:塩化ビニル;塩化・ヒニリ
デン;テトラフルオUエチレン;ヘキサフルオロプロシ
ン;弗化ビとリゾ/;アルキル基中に1〜18個の炭素
原子を有するアルカン酸ビニルエステル類(殊に酢酸ビ
ニル);アルキル基中に1〜18個(%に1〜12個)
の炭素原子を有するアルカン酸アクリル捷だはメタクリ
ルエステル類(例えばメチル、エチル、ブチル、および
2−エチルヘキシルのエステル類):アクリロニトリル
およびメタクリロニトリル;モノ−およびジ−エチレン
系不飽和炭化水素類〔例えはエチレン、イソブチン、ス
チレン、アルファーメチルスチレンおよび脂肪I&レジ
エン類例えばブタジェン、イノプレンおよびクロロプレ
ン)〕;ならひに、シリコーン重合体およびシリコーン
コ゛ム類。
ポリ酢酸ビニル;酢酸ビニルと、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニト
リルの1種またはそれ以上との共重合体;および酢酸ビ
ニルと、上記のアクリル酸およびメタクリル酸のエステ
ル類の1種またはそれ以上との共重合体;を使用しうる
。同様に、上記のアクリル酸またはメタクリIし酸のエ
ステル類の1種またはそれ以上と、酢酸ビニIし、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリロニトリル
、およびメタクリロニトリルの1種またはそれ以上との
共重合体も使用できる。エチレン、イソフーy−vンお
よびスチレンのホモ重合体類;こレラの炭化水素の1種
またはそれ以上と、アクIJ /し酸もしくはメタクリ
ル酸のエステル類、ニトリル類、またはアミド類の1種
まだはそれ以上との共重合体類;およびこれらの炭化水
素の1種またはそれ以上と、塩化ビニリデンとの共重合
体類;もまた有用である。ジエン重合体類は、スチレン
、アクリロニトリル、メタクリロニトリlしおよび上述
のアクリル酸もしくはメタクリル酸のエステル類の1種
またはそれ以上との共重合体の形で、水性ベースのフィ
ルム形成性組成物において使用されるのが普通である。
上述の一般的なタイプのすべての共重合体類の製造のた
めに用いられる単量体混合物中に、少量(例えば1〜5
%またはそれ以上)の酸単量体を含ませることは、極め
て一般的に行なわれることである。アルコール性と一ト
e oキンル基、アミノ基およびカルボン酸アミV基か
らなる群より選択される極性基を有する単量体類を約1
〜10重量%(好ましくは1〜5重量%)含むその他の
共重合性モノエチレン系不飽和単量体類も有用である。
予め製造された重合体の水性分散液は、アニオン系、カ
チオン系、まだは非イオン系の1種またはそれ以上の乳
化剤を用いることによって製造できる。この技法は、水
性エマルジョン重合まだは懸濁重合で製造できない重合
体の分散液を作るのに殊に有用である。そのような重合
体の例は、縮合重合、アニオン重合、カチオン重合、お
よび有機金属触媒使用の重合で作られる重合体類、例え
ばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン類、お
よびポリエーテル類である。乳化剤のタイプに関係なく
2種またはそれ以りの乳化剤の混合物を使用できるが、
カチオン系のものとアニオン系のものとを可成りの量で
混合することは、普通望ましくない。本発明では、非イ
オン系乳化剤で安定化した重合体の水性分散液が特に好
ましい。
防火性および難燃性が、組成物から製造される被覆物ま
だは成形品の要件である場合、一つの適当な重合体結合
剤はハロゲン含有単量体から誘導される重合体であシ、
このものはハロゲン含有重合体または共重合体類であシ
、例えば(1)塩化ビニル、(11)塩化ビニリデンお
よび(11リアルキル基中に1〜12個の炭素原子を有
するアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレー
トの1種またはそれ以上、の共重合体であシ;かかる共
重合体類は。
随意に1種またはそれ以上の脂肪族アルファ・ベータ不
飽和カルボン酸をも含んでいてよい。そのような共重合
体の例は、我々の英国特許第1,558,411号およ
び欧州特許公報第30080A1号明細書に一般的にま
だ特定的に記載されている。
本発明の重合体含有組成物は、重合体と粒状無機物質と
の結合を促進するだめのカラプリノブ剤をさらに含んで
いてもよい。
以上では本発明を、粒状無機物質、可溶化された無機結
合剤および水性媒からなり、有機重合体を含むことがあ
る被覆または成形用組成物として説明しである。有機重
合体を含む本発明組成物を別の見方をすれば、該組成物
は充填剤配合有機重合体組成物である。前述のように、
燐酸塩結合剤とアンモニアとの組合せの使用により、組
成物中に多量の粒状無機物質を配合し、かつ均一に分散
させることが可能となり、従ってそのような組成物は、
有機重合体中の多量の粒状無機物質分散物と見ることが
できる。従って、別の表現をすれば、本発明は、添加量
の粒状無機充填剤を含む百機東合体組成物、例えばはイ
ンド配合物、を製造する方法、あるいは何機重合体中に
粒状無機充填剤を分散させる方法、を提供するものであ
る。
実施例 本発明を以下の実施例でさらに説明する。実施例中のす
べての「%」は特に指示しない1混り「1号%」である
実施例1 100gの燐酸亜1(PZ40)(7フ一ド−ルスWa
ardhals社から販売されているZyt、(PO4
)2”2〜4H20)を、シルバーソン(Silver
son) 高剪断ミキサーの混合ボウル中の25%アン
モニア水溶液(100,1に添加した。この混合物を緩
かに攪拌して、燐酸亜鉛を溶解させ、そして高剪断攪拌
機を取付けたンルバーソン・ミキサーを用いてすべての
残留物を分散させた。ボール粘土粉末(loo、l(イ
/グリツンユ・チャイナ・クレイズ社から販売されてい
るVC:rrad、e MDCJ )をその混合ボウル
に添加し、高剪断攪拌機を用いて燐酸塩−アンモニア水
溶液中によく分散させた。
得られた組成物は粘稠であった。25%アンモニア溶液
(約30J9)を添加してその組成物を稀釈して被覆用
組成物を作シ、これを手塗装機(RK啄イツト・コート
・インストルーメンツ社のタイプに、47)を用いて多
数の軟仲(「Q−パネル」(Qパネル社の「タイプS−
46jに塗布した。
得られた塗装パネルを空気オープン中で105℃におい
て10分間、アンモニアが臭気またはりトマス紙によっ
て被覆物中に検出できなくなるまで、乾燥した。
10ミクロンから40ミクロンに至る種々の厚さの被覆
物をQ−パネル上に設けた。各場合に被覆物はパネルの
表面に強固に結合されているように観察された。15ミ
クロンの厚さの被覆物を付けた被覆パネルを、「REL
Jマルチヘッドレインヨン・テスト機を用いての湿潤ス
クラビング試験に付した。その試験では、水溶群被覆物
を500Iの重量を掛けだカイロ/ブランで擦った。
20、000回の擦過の後に被覆物を検査したところ、
パネルの表面からの脱離のような肉眼で認められる損傷
の徴候は見られなかった。
20ミクロンの厚さの被俺物を付けた被覆パネルをクロ
ス・ハツチ(基盤目)試験に付した。この試験では被覆
物に、1mm間隔に七ツトシたクロス・ハツチ・カッタ
ー(ンアーSbeer・インストルーメンツ社)で割目
をトjけ、英国標準BS3900 :パートE 6 −
 1. 9 7 4により評仙1した。
評価値「0」が記録された。セロテープ片を被覆物のク
ロス・ハツチ付き部分の上に貼り重ね、次いで剥離した
。クロス・ハツチ割目の間の被覆はそれにより影響され
ず、殊にセロテープによってパネルの表面から剥がれな
かった。
もう一つの被覆パネルを炉中で600℃に加熱したとこ
ろ、被覆物は燃えず、またパネルの表面から剥がれたり
、片状脱離したりしない仁とが認められた。この被覆パ
ネルを室温まで放冷し、その後すぐにセロテープ片を被
覆物に貼付し、次いで剥離した。被覆物はセロテープに
よって除去されなかった。
実施例2 実施例1に記載のようにして、50&の燐酸亜Se (
PZ401150 g(7)25%アンモニア水溶液、
および化学的に離層処理したノξ−ミキュライトの60
%水性スラリ (42I/)から被覆用組成物を作った
。そのバーミキュライトスラリーは、バーミキュライト
鉱顆粒を塩溶で1次いでn−ノチルアンモニウムクロラ
イドでそれぞれ還流処理した後、水中で膨潤させ、粉砕
して極めて薄い微細板状体となし、篩で50ミクロン以
上のすべての粒子を除き1最後に蒸発により60%・固
形方寸で濃縮することにより製造したものである。
上記被覆用組成物を90ミクロンのメソ/ユに通し、次
いで実施例1のように軟鋼Q−ノξネルに10ミクロン
から50ミクロンまでの種々の被覆物厚さで、塗布する
のに用いた。被覆・ξネルを25日間放置して風乾させ
てから、検査および試験を行なった。各場合に、被覆物
は軟鋼・ξネルに強固に結合しているように観察された
18ミクロンの厚さの被覆物を付けた被覆パネルを(実
施例1の)湿潤スクラビンダ試験に付したところ、55
,000回の擦過の後にも完全に元のままであった。
実柿例3 実施例1のようにして、50gの燐酸亜鉛(Pz40)
、75.Pの25%アンモニア水溶液および60gの雲
母(ミクロファイン・ミネラルズ・アント9・ケミカル
ズ社のGrade P 325 ) から被覆用組成物
を作った。
この組成物で、実施例1のようにして、軟鋼Q−ノξネ
ルを被覆し、空気オーブン中で105℃で約10分間乾
燥した。乾燥被覆物の厚さは14ミクロンであシ、この
被覆物は実施例1に記載のような湿潤スクラビング試験
で2,000回の擦過の後にもそこなわれないままであ
った。
実施例4 実施例1に記載のようにして、50gの燐酸亜1(PZ
4o)、759 (7) 25 % −7y モ= 7
 水溶液、25.9のカオリンおよび25gの雲母(G
γαd、eP325)から被覆用組成物を作った。
実施例2に記載のようにして、この組成物で被覆した軟
鋼Q−パネル(25日間風乾)を、実施例1に記載の湿
潤スクラビング試験にイリした。この被覆物(厚さ17
ミクロン)は、10,000回の擦過の後に肉眼で認め
うる摩耗損傷の徴候を示さなかった。
実施例5 実施例2に記載のようにして、ioogの燐酸亜鉛(P
Z40 )、 150 、!i’(7)25%’77モ
=1水溶液および100gのカオリンからなる被覆用組
成物を作り、軟鋼Q−・ξネルに被覆するのに用いた(
30日間風乾した)。厚さ16ミクロンの被覆物は湿潤
スクラビング試験で7. OO0回の擦過に耐え、肉眼
で認められる重大な摩耗横部の徴候はなかった。
実施例6 50.9の燐酸亜鉛(ZP 40)、50gの25%ア
ンモニア水溶液および50gの酸化亜鉛粉末から作った
被覆用組成物を、軟鋼Q−パネル上に被覆し、空気中に
25日間放置して乾燥さぜた。乾燥被覆物は6ミクロン
の厚さを持ち、半透明な外観であった。湿潤スクラビン
グ試験でこの被覆物は1,000回の擦過に耐え抜いた
が、検査するとその半透明の外観は失なわれていた。
実施例7 実施例1に記載のようにして、25.9の硼酸11已鉛
(ファルツ・バウアー・Rfaltz Bautrγ 
社)、75gの25%アンモニア水溶液および25Il
のボール粘土粉末(Grate MDC)から被覆用組
成物を作ったが、本例では硼酸jlli鉛の溶解を混合
物の加熱によって助長した。軟鋼Q−パネル上のJ、?
さ25ミクロンの被覆物(150℃で10分間加熱する
ことにより乾燥したもの)は、湿潤スクラビング試験で
1,000回の擦過に耐えた。この試験の後にわずかな
摩耗損傷の徴候が認められたが、軟鋼・ξネルの表面は
無用されていなかった。
実施例8 この例は混合無機結合剤系の使用の例示である。
実施例7に記載のようにして、30 gの燐酸亜鉛(P
Z 40)、20 g ノ&III酸亜鉛、50 gノ
25%アンモニア水溶液および50J2のボール粘土(
Gγαtie MDC)から、被覆用組成物を作った。
11i11Q−パネル上の厚さ25ミクロンの被覆物(
105℃で10分間乾燥したもの)は、湿潤スクラビン
グ試験で3,000回の擦過に耐え抜き。
わずかな表層摩耗損傷を示した。
実施例9 塩化第二鉄(無水物;16g)をメタノール(4(1)
に溶解し、その浴液を88%燐酸水溶液(20’、r 
)に添加した。ボール粘土(GradeMDC;25g
)をその混合物に添加し、高剪断攪拌機を取付けたシル
パーツ>−ミキサーを用いて分散させた。
得られた被覆用組成物を、前記167手塗装機を用いて
ガラス板に被覆し、150’Cで加熱してそれを乾燥さ
せまだ被覆物から塩化水素を除去した。
硬い耐水性被覆物が得られた。
実施例10 硝酸クロム〔0r(N03)3・7H20;2oI)を
水(75,1に溶解し、その溶液を88%燐酸(20g
)に添加した。ボール粘土(GradeMDC;30g
)を、高剪断攪拌機を取伺けだゾルバーソン・ミキサー
を用いてその溶液中に分散させた。
得られた被覆用組成物を実施例9のようにしてガラス板
およびアルミニウム板に被覆し、そtらの被覆物を15
0’Cで乾燥した。硬い耐水性被覆物が得られた。
実施例11 実施例1に記載のようにして、100gの燐酸亜鉛(P
Z 40)、175 、!i’(i’)25%7ンモニ
7水、および100gのボール粘土(BDCグレート″
)から被覆用組成物を作った。有機重什体分散液(44
,1をその組成物に添加し、/ルパーソ/・ミキサーを
用いて分散させた。この打機重合体分散液は、メチルメ
タクリレート、2−エチルへキシルアクリレートおよび
メタクリル酸の学量体類をエタノール/水混合物中でメ
トキ7(ポリエチレングリコール) メタクリレ−1・
の存在下000 に重合させることにより(欧州特許第13478号参照
)作られたメチルメタクリレート、2−エチルキシルア
クリレートおよびメタクリル酸(52,7:46.3 
: 1の重量比)の共重合体を含む、約55%固形分立
体安定化水性ラテックスであった。この共重合体(Aq
ttersymer ST 4/1825)は−3℃の
公称TI を有し、また上記ラテックスは、固形分含量
54.7%粘度(円錐、/プレート)3.5ホイズであ
り1粒径は0286ミクロンであった。
20ミクロンから30ミクロンまでの範囲の乾燥厚の被
覆物を、上記で得られた組成物を用いて多数の軟鋼Q−
パネル上に作り、30日間放置乾燥させた。一つの被覆
パネルを13日間水に浸漬した。その浸漬時間の後に被
覆はふくれ(ブリスター)形成の徴候を示さず、まだ軟
鋼パネルの錆の徴候もなかった。
別の被覆パネルを湿潤スクラビング試験したところ、5
5,000回の擦過後に摩耗損傷の徴候がなかった。被
覆物のふくれ(ブリスター)形成またはパネルの錆の発
生は全く認められなかった。
別の被覆パネルを実施例1に記載のクロス・ハツチ試験
に付した。評価値「O」が記載された。
実施例1に記載のセロテープ剥離試験をしたところ、被
覆は全く除去されなかった。
さらに別の被覆軟鋼パネルをブンゼンバーナーの炎で加
熱した。被覆物は燃え々かった(わずかなゆらめく炎は
認められた)。このゆらめく炎はブンゼンバーナーの炎
から引き出すと直ちに消えた。被覆物はパネルからの剥
離や片状脱離の徴候を全く示さず、またセロテープ片の
貼付および剥離によって被覆は除去されなかった。
上記被覆用組成物を用いてガラス板を被覆し、その被覆
物を105℃で加熱することによシ乾燥させた。この乾
燥被覆物は厚さ20ミクロンであり、湿潤スクラビング
試験において摩擦損傷の何らの徴候を焚せずに1oo、
ooo回の擦過に耐えた。
実施例12 実施例11に記載のようにして、100gの燐酸III
L鉛(PZ40.)、 175gの25%アンモニア水
、1. G Ogのボール粘土(グレート”MDC)お
よび200gの何機重合体ラテックス(25%アンモニ
ア水で25%固形分にまで稀釈した実施例11のAqw
ersymer ST 4/1825 )から被覆用組
成物を作った。
軟鋼Q−パネルに塗布し、30日間放置乾燥した厚さ2
0ミクロンないし30ミクロンを有する被偉物を評価し
、た。
一つの被覆パネルを10日間水に浸けた。その時間後に
被覆物はブリスター(ふくれ)を見せず、その被覆物の
下の軟鋼表面e(錆の徴候はなかった。
別の被覆パネルを、英国標準B53900、パート4 
(1968)の塩水噴霧試験に付したところ、ブリスタ
ー寸法およびブリスター密度についての結果はゼロであ
り、パネルの錆びた表面積の割合はパネルの表面積の5
%未満であった。
湿潤スクラビング試験において、別の被覆パネルは、摩
擦損傷、ブリスター、フレーキングまたは錆の徴候を示
さずに、55,000回の擦過に耐えた。別のツクネル
の被覆物はクロス・ハツチ試験で評価値rOJを示し、
それに続くセロテープ剥離試験で被覆物は全く除去され
なかった。
さらに別の被覆パネルをブンゼンバーナーの炎に入れた
ところ、わずかな、ゆらめく炎が認められた。このわず
かな炎は被覆パネルをバーナー炎から引き出すと直ちに
消え、被覆物はパネルの表面になおも強固に密着してい
ることが判明した。
その被覆物にセロテープ片を貼利し次いで剥離しても被
覆物は全く除去されなかった。
実施例13 実施例11に記載のようにして、100Iの燐酸即鉛(
PZ 40)、175gの25%アンモニア水、100
gのボール粘土(グレードMDC) および172gの
50%固形分有機重合体分散液(Aquersymer
 ST 4/1825)から被覆用組成物を作った。こ
の被覆用組成物を複数の快調Q−・ξネルに塗布し、そ
の被覆物を30日間放置乾燥した。
それらの乾燥被覆物は30〜40ミクロンの厚さであっ
た。
一つの被覆パネルを水中に13日間浸けても外観上影響
を受けなかった。その被覆物はブリスターやフレーキン
グの徴候を見せず、まだ軟鋼・ξネルは錆の徴候を示さ
なかった。
湿潤スクラビング試験で、被偉物は損傷をせずに55,
000回の擦過に酬えた。
クロス・ノ・ツチ試験では被沸物は評価値「1」であり
、それに続くセロテープ剥離試験で被覆物は全く除去さ
れなかった。
実施例14 実施例11に記載のようにして、100gの燐酸亜m(
PZ 40)、1.001(7)25%7yモニア水、
100gのボール粘土(グレート″ MDC)および8
3gの有機重合体ラテックスから被覆用組成物を作った
。そのラテックスは、界面活性剤ノニルフェノール/(
エチレンオキサイドゝ)30(商標5ynpeγOルi
c HP 30)の存在下で重合させた塩化ビニリゾ/
、塩化ビニル、2−エチルヘキ7ルアクリレートおよび
アクリル酸(重量比70:22:6:2)の共重合体の
60%固形分ラテックスであった。このラテックスは、
インペリアル。
ケミカル・インダストリイス PLGからrHalof
lex 202SJ の商標で入手しうる。
上記組成物を複数の軟鋼Q−パネルに塗布し、それらの
被覆物を16日間放置して乾燥させた。
一つの被覆/8ネルを水中に12日間浸けた後に、その
被覆物は中程度の密度でブリスター(サイズ6)を示し
たが、そこ表われることなく残留した。
別の被覆パネルの被覆物は、湿潤スクラビング試験にお
いて著しい華耗損傷を受けることなく30.000回の
擦過に耐えたが、55,000回の擦過の後に少数の小
さな斑点状に露出された金属面が現れた。
クロス・ハツチ試験において、別の被覆物の評価値は「
1」であった。被覆物は割目の間でそこなわれないまま
であった。次のセロテープ剥離試験において、被覆物の
数片が割目の間から除去された。
B53900%53900%ノミ68ンによる塩水噴霧
試験では、ブリスターサイズおよびブリスター密度は共
にゼロであシ、パネルの錆の程度はパネルの面積の5%
未満であった。
実施例1に記載の操作によって、燐酸亜鉛を25%アン
モニア水溶液に溶解し、そしてボール粘土(グレー)M
DC)をその溶液中に分散させた。得られた分散液に対
して、50%固形分有機重合体ラテックx (kqu、
ersymer ST 4/1825 )と25%アン
モニア水との混合物を添加し、得られだ混合物を高剪断
攪拌機を用いて攪拌した。比較の目的で、上記のものか
ら粘土を排除した組成物を作った。
下記の諸組成物を作った。− 重合体(50%)+ (タン (、F) (7) (タン 15 120 80 200 (100+ 50)16
 110 90 200 (100+ 50)17 1
30 70 200 (100+ 50)18 80 
20 100 (46→−25)比較例 8O−joo
 ズ36 + 50)実施例1に記載のようにこれらの
組成物を軟鋼Q−パネル(タイプ 546)に被覆して
厚さ20〜35ミクロンの被覆物を与えた(下表参照λ
実施例15〜17のそれぞれにおいて、被覆物を周囲温
度で乾燥し、実施例18および比較例では被覆物を周囲
温度で1時間次いで105℃で5分間乾燥した。それら
の乾燥被覆物を実施例1のようにクロス・ハツチ試験お
よびそれに続くセロテープ剥離試験に付した。それらの
結果を次表に示す。
粘土被覆物厚さ クロス・ハツチ試験評価点1521.
625 0 0 1621.628 0 0 1721.626 0 0 比較例 0 23 1 2 比較実線例の被覆物は指の爪で軟鋼/々ネルから容易に
掻き除かれたが、粘土を含む実極例15〜18の被覆物
(殊に20重量%以上の粘土を含むもの)は、指の爪で
の損傷に対してはるかに酬えた。
さらに別の実験において、実施例15.16および17
の被覆パネルをBS 3900.ノξ−トF4(196
8)による塩水噴霧試験に付した。
各実験において、被覆物はブリスターを示さず(ブリス
ターサイズ−01ノリスター密度−0)またノ々ネルの
錆びた面積の割合はパネルの面積の5%未満であった。
実施例19 実施例11に記載の操作を用いて下記諸成分から合計1
0.8重量%の固形分を含む被覆用組成物を作った。
燐酸亜鉛 50g 25%アンモニア水 75.9 MDCボール粘土 50g 50%有機重合体ラテックス 44.!i’(重合体2
2y)(Aqu、ersymer ST 4/1825
)この組成物を複数の軟鋼Q−パネル(S46)に被覆
し、それらの被覆物を周囲温度で乾燥した。
厚さ20ミクロンの被覆厚さの被覆パネルを塩水噴霧試
験に付した。その結果、ノリスターサイズは0、ブリス
ター密度はOであり、パネルの表面の錆びの割合は、パ
ネル面積の約50%であった。
比較の目的で上記のようにして32重量%の有機重合体
を含む被覆用組成物を作った( 87.5 gの25%
アンモニア水および86gの50%重合体ラテックス使
用)。塩水噴霧試験の結果は、ノリスターサイズ−8、
ブリスター密度−中度そしてノミネルの錆の程度はパネ
ルの面積の約30%であった。
実施例20および21 実施例11〜19に記載の有機重合体を含む被覆用組成
物は、粒状無機充填剤を、可溶化された無機結合剤中に
分散させ、次いでその分散液中に有機重合体を配合する
ことにより製造された。実施例20および21は、有機
重合体ラテックス中に無機粒状充填剤を分散させ、次い
で可溶化された無機結合剤をその分散液中に配合するこ
とからなる被覆用組成物の製造を例示するものである。
被覆組成物を、燐酸亜鉛(Diroval)、25%ア
ンモニア水、粘土(MDC)および有機重合体ラテック
ス(AqLLersymer ST 4/1825)か
ら下記の処方に調製した。有機重合体ラテックスを、高
剪断攪拌機付きシルバーノンミキサーを用いて25%ア
ンモニア水溶液に分散させた。ボール粘土をその分散液
に加えて、攪拌により分散させた。その後25%アンモ
ニア水中の燐酸1F鉛の溶液をその分散液に攪拌導入し
た。
燐酸亜鉛 粘土アンモニア水” 重合体(、50%実施
例 (g) (,9) fg+ −ラテックスのI数)
20 80 100 100+80’ 8221 10
0 80 1204−120 80■「燐酸亜鉛の溶解
に用いた!数」十「ラテックス中に粘土を分散させるの
に用いたg数」それぞれの被覆組成物は、安定な均質分
散液であり、軟鋼Q−パネルに容易に塗布されて、乾燥
すると良好な、強固に結合した被覆物を与えた。
実施例11に記載の混合操作を用いて、但しM D C
粘土の代シにカオリンを用いて下記成分から被覆用組成
物を作った。
(実施例22) 燐酸亜鉛 ]、IOg カオリン 90g 25%アンモニア水 150g 有機重合体≠ 91& (+アンモニア水 1.00/ン f有機重合体はAqLLersymer ST 4/1
825゜さらに三つの被覆用組成物を上記のようにして
作ったが、下記のようにカオリ7部分の代りに二酸化チ
タン粉末(ブリティ7ユ・チタン、プロダクツ社のグレ
ー)APP2)を用いた。
(実施例23) カオリ7 70g 二酸化チタン 20f? (実施例24) カオリ7 45g 二酸化チタン 4.5g (実施例25) 二酸化チタン 90g (カオリン Og) これらの組成物のそれぞれを用いて軟銅Q−パネルに被
膜をNけ、それらの被覆物を周囲温度で1時間、次いで
105℃で数分間加熱して乾燥させた。それらの被覆パ
ネルを折曲試験に例した。
この試験では被覆ノミネルを4mmの直径のマントゝレ
ルの周囲に折シ曲げた。各被覆物はパネルに強固に密着
したままであり、各試料はその試験に合格した。別の被
覆試料をクロス・ハツチ試験にけし、下記の結果を得た
クロス・ハツチ試験評価値 実施例 セロテープ剥離前 セロテープ剥離後22 0
 0 23 1 1 24 l 2 25 1 2 実施例26 MDC粘土(100g)を、高剪断攪拌機けきシルバー
ノンミキサーを用いて、25%アンモニア水溶液(15
05’)に分散させた。25%アンモニア水(1,00
9)中の有機重合体(Aqaersy−rner)ラテ
ックス(50%固形分; ] O(1)の分散液を、そ
の粘土分散液中へ攪拌導入した。
長さ3朋のE−ガラス繊維を稀塩酸溶液に分散させ、そ
の分散液を濾過してガラス繊維マットを作った。このマ
ットを乾燥後に上記粘土分散液に加え、シルバーノンミ
キサーを用いて分散させて、ガラス繊維含仔被覆用組成
物を作った。
この組成物を、メイヤーバー法によって複数の軟鋼Q−
パネルに被覆し、それらの被覆物を周囲温度で乾燥し、
次いでさらに105℃で20分間乾燥した。
BS 3900、パート4(1968)による塩水噴霧
試験で、厚さ38ミクロンの被覆物をもつ被覆パネルは
、I 000時間の露出後に被覆物におけるブリスター
を全く示さず、またパネルの錆も示さなかった。
折曲試験において、別の一つの被覆ノξネルfr:4朋
の直径のマンドレルの周囲に折シ曲げだが、被覆物はひ
び割れや片状脱離をせず、パネルに強固に密着したまま
であった。
実施例27 ポリビニルアルコール〔lOg;クラロン105/1(
70°C)〕を70℃の脱イオン水に溶解し、MDC粘
土(45,9)をシルバーノンミキサーで10分間、そ
の重合体溶液に分散させた。
25%アンモニア水(100,9)中の燐酸亜鉛(55
J)の溶液をその粘土分散液中に攪拌導入し、この混合
物を53ミクロンの篩に通して、なめらかな安定な被覆
用組成物を得た。この組成物はメイヤーバーで軟鋼Q−
パネルに容易に塗けされ、乾燥すると良好な強固密着被
覆物となった。
実施例28 燐酸亜鉛(11,0g)を25%アンモニア水(180
,!i’)に溶解し、次いでシルバーノンミキサーを用
いてその溶液にMDC粘土(90g)を分散させた。こ
の分散液に対して、シリコーン水ベースのニジストマー
(100g;ダウ・コーニング社のQ3−8O25)と
25%アンモニア水(25,!i’)との混合物を添加
した。このようにして得た混合物を攪拌して、なめらか
な安定な被覆用組成物を作った。仁の組成物はメイヤー
パーによって軟鋼Q−パネルに容易に塗布され、乾燥す
ると良好な強固に密着した被覆物を与えた。
実施例29 燐酸亜鉛(495,!i’)t25%アンモニア水(1
,,000,9)に、シルノミ−ノンミキサーを用いて
15分間攪拌することによりi解させた。MDCボール
粘土(405!/)をその溶液に20〜30分間混合す
ることにより分散させた。緩かに攪拌したその分散液に
対して、50%固形分有機重合体ラテックス(328F
! : Aqaersymer 5T41825)と2
5%アンモニア水(100,1との攪拌混合物を添加し
た。
得られた被覆用組成物は、約50%の固形分含量であり
、まだ全固形分基準で約20重量%の何機重合体を含ん
でいた。この組成物を課のすずメッキにッケルメッキ)
銅単11(25SWG:約550ミクロンの直径)に被
覆した。
この線拐は、ガラス繊維とメチレンクロライドとを充填
した脱脂室;次いで上記組成物を含む被覆室;そして個
々に加熱されて各帯域にある範囲の温度を生じさせる六
個の乾燥帯域を含む乾燥室;を通して上向きに引き出し
た。この乾燥線拐を、180〜200℃の温度にセット
した硬化炉を介して引き出し、そして駆動巻取リールに
巻き上げた。乾燥被覆用組成物のf寸着量は約0.02
2,97ft、であり、被覆物の厚さは約20〜40ミ
クロンであった。被覆tづき線拐は、1〜1.2C1n
のコイル径にコイル巻きしたときに、初めて被覆物のひ
び割れが10倍の拡大率で検出されえた。98%の相対
湿度および38℃での試験で、被覆線材による吸水率は
約o、o o l 2 g/ft(約6重散%)であっ
た。
実施例30 燐酸亜鉛(20g ; Diroval 20P )を
25%アンモニア水(150g)に溶解させ、MDC粘
土(90g)をその溶液に分散させた。50%固形分有
機重合体ラテックス(9Q g; Aqaersyme
rST4.1825)および25%アンモニア水(10
0g)の混合物をその分散液に添加し、得られた混合物
を手で次いでシルバーノン高剪断ミキサーを用いて攪拌
した。
チタン115合金パネル(グリッドシラストで清浄化し
たもの)をこの組成物で被覆して約25ミクロンの厚さ
の被覆物を与えた。被覆物は周囲温度で約1時間、次い
で105℃で15分間、乾燥させた。一つの被覆パネル
を600℃で1000時間加熱し、周囲温度まで放冷し
た。被覆物は破砕の徴候を示さなかった。被覆パネルの
重量増加(合金の酸化物被膜の形成による)を測定した
ところ、その重量増加率は、同様に処理された被覆なし
のグリッドプラスト処理パネルの重量増加40%にすぎ
なかった。
一つの被覆パネルを900℃で約5時間、被覆物から有
機物が除去されて被覆パネルの重量が最小値になるまで
加熱した。次いでパネルを炉中900℃で合計140分
間加熱した。15分、30分、110分および140分
経過後に、パネルを炉から取出し、周囲温度に冷却し、
秤創して、その重量増加を測定し、下記の結果を得た。
、wLV木乞 隼(μ町シυ?菰2] 時間(分) (重量増加−m9crn−2) (重量増
加−Tn9x−2)5 0.19 0.81 30 0.31 1.15 11.0 0.79 2.68” 140 0.70 −一” (苦冷却時の被覆物の激変破砕を示す。)別のいくつか
の被覆パネルを3時間までの間900℃で加熱した。そ
してパネルを周囲温度まで冷却したときに被覆物の破砕
が起こった時点を測定した。その時間は約3時間であっ
た。比較のために、被覆なしの・ξネルを900℃で加
熱した。
この場合に破砕は30分後に観察された。
実施例31 実施例31に記載の被覆用組成物および操作を用いて、
厚さ約25ミクコンの被覆物をアルミニウムQ−パネル
上(6,5an X 6.5CmX O,065mm 
)に付けた。被覆パネルをメンイン・ζ−ナナ−炎中直
径6crnのアルミナ練絹゛リング上に支持した。パネ
ルの表面での最高観察温度は1170℃であった。パネ
ルを通じての熱の移動速度を、パネルの裏面の溶融が生
じた時間、および・ξネルの薄化による赤い輝きが見え
た時間、を観察することにより推定した。比較のだめに
被覆を付けないパネルも同様に試験した。
溶融に至る時間 光輝までの時間 (秒) (秒) 被覆パネル 85 360 未被覆ノξネル 50 72 試料を赤い輝きが見えだときに炎から引き出し、冷却さ
せた。被覆付き試料(炎の中で6分間)には容易に穴を
あけられる領域は見出されなかったが、被覆なしの試料
(炎の中で72秒)はパネルが過度に薄くなったので容
易に穴があけられた。
実施例32 燐酸亜鉛(11(N9)をガラスピノ中で振とつするこ
とにより25%アンモニア水に俗解させた。
MDC粘土(90g)をその溶液中に攪拌導入し、シル
バーソンミキサーを用いて5分間分散させた。
その後に有機重合体ラテックス(90g;50%固形分
; Aqu、mrsymer ST4 1825)およ
び25%アンモニア水(100,9)の混合物を添加し
た。
得られた混合物をシルノミーソンミキサーで低速で数分
間攪拌し、次いで高速で30秒間攪拌した。
得られた組成物を53ミクロン篩に通した。
この組成物を用いて、アルミニウムQ−ノξネルおよび
軟鋼Q−パネル(いずれも複数)に被覆厚30ミクロン
の被覆物を付けた。これらの被覆物(実験1を除く)を
周囲温度で1時間、次いで下表に示しだような種々の乾
燥要件で乾燥させ、次いて被覆物の引き掻き硬度を測定
した。引き掻き試験で裸の金属を露出させるのに必要と
される針上の重量として表わされている結果を下表に示
す。
これらの結果は、被覆物乾燥の完全性、および被覆物か
らの無機結合剤可溶化剤(アンモニア)の除去が被覆物
の硬度に及ぼす効果を示している。
表 実験番号 (℃) (分) (荷重) 1 周囲温度 複数日間 1400 2” 60 15 2600 3 105 15 2400 4 180 15 2600 5 220 15 250Ω 6 60 60 2200 7 60 240 24.00 8 60 420 2500 9 60 24時間 2600 10 105 60 2500 11 105 240 2600 12 105 420 2600 13 105 24時間 2500 14 180 60 2700 15 180 240 2600 1.6 180 420 2600 17 180 24時間 2600 18 1.05 15 4000 19 180 15 >/+000 20 220 15 )4000 21 60 60 1500 22 60 240 1800 23 60 420 >4000 24 60 24時間 )4000 25 105 60 >4000 26 105 240 2600 27 105 420 2600 28 105 24時間 )4000 29 180 6o >4000 30 180 240 )40−00 31 18.0 420 >4000 32 180 24時間 )4000 実験1〜17では軟鋼パネルを用いた。
実験18〜32ではアルミニウムノミネルを用いた。
実施例33 燐酸亜鉛(11(1)を25%アンモニア水(200,
!9)中に溶解し、酸化匪鉛粉末(90g)をシルバー
ノンミキザーを用いてその浴液中に分散させた。その分
散液に対して、有機重合体ラテックス(90g;50%
固形分AqaersymerST4 1825) およ
び25%アンモニア水(50g)の混合物を添加し、得
られた混合物を高速攪拌によりブレンドした。
軟鋼Q−パネルをこの組成物で被覆して、105℃で乾
燥した。被覆物の厚さは26ミクロンであつだ。
この被覆物は、クロス・ノ・ツチ試験で評価値「1」を
示し1次のセロテープ剥離試験で評価値「1」を示しだ
実施例34 実施例11のようにして作った組成物を大目の寸法が7
.5 cIILX 7.5σ×2儂の型に注ぎ込み、周
囲温度で数日間放置して乾燥させた。硬い水安定性のズ
ロツクが得られた。
特許出願人 インペリアル・ケミカル・(外5名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) (a) 不水溶性の粒状無機物質、(句 水可
    溶化した、フィルム形成性無機結合剤、および (C)水性媒 からなり、(α)の量および(句の量が(α)および(
    AQの合計重量のそれぞれ少なくとも10重量%および
    少なくとも20重量%である、被覆および/または成形
    用組成物。 (2)成分1blが、 (11不水浴性、フィルム形成性無機結合剤、および (11)そのフィルム形成性無機結合剤を水性媒中で可
    溶化させる薬剤、 からなる特許請求の範囲第1項に記載の被覆および/ま
    だは成形用組成物。 (3)成分(blが。 (1)不水溶性結合剤および (1υ アンモニア からなる特許請求の範囲第1または2項に記載の被覆お
    よび/または成形用組成物。 (4)′結合剤(+1が燐酸塩である特許請求の範囲第
    3項に記載の組成物。 (5)不水溶性燐酸塩結合剤が燐酸亜鉛である特許請求
    の範囲第4項に記載の組成物。 (6)成分(a)の量が成分(atおよび成分(句の合
    計重量に基いて10〜80重量%である特許請求の範囲
    第1〜5項のいずれかに記載の組成物。 (7)成分(α)の量が成分子alおよび成分1blの
    合計重量の少なくとも40重量%である特許請求の範囲
    第6項に記載の組成物。 (8)成分(A)の量が成分(aJおよび成分(hlの
    合計重量に基き20〜90重量7oである特許請求の範
    囲第1〜7項のいずれかに記載の組成物。 (9)成分的の量が成分(α)および成分(勾の会計重
    量に基き30〜75重量%である特許請求の範囲第8項
    に記載の組成物。 (10) 成分子’lの量が組成物の60重量%未満で
    ある特許請求の範囲第1〜9項のいずれかに記載の組成
    物。 (10成分((Zlの粒子が100ミクロン以下の最大
    寸法のものである特許請求の範囲第1−1.0項のいず
    れかに記載の組成物。 02 成分子alの粒子が小平板である特許請求の範囲
    第1−11項のいずれかに記載の組成物。 (131成分(alの粒状無機物質が層状鉱物である特
    許請求の範囲第12項に記載の組成物。 ■ 成分(α)がカオリンまたは別のカオリン含有粘土
    である特許請求の範囲第13項に記載の組成物。 (■5)成分(alが繊維よりなる特許請求の範囲第1
    〜12項のいずれかに記載の組成物。 06) さらにId)有機重合体を含み、成分(alと
    成分(hlとの合計重量が成分(ci)、成分<b’r
    および成分(”)の合計重量の少なくとも70重量%で
    ある特許請求の範囲第1〜15項のいずれかに記載の被
    覆および/または成形用組成物。 (L71 成分(a)、成分1hlおよび成分(dJの
    合計重量に基き10〜25重量%の量で有機重合体(d
    lを含む特許請求の範囲第16項に記載の組成物。 (国 有機重合体が水に不溶性である特許請求の範囲第
    16または17項に記載の組成物。 0.91 有機重合体が、塩化ビニル、塩化ビニリデン
    、およびアルキル基中に1〜17個の炭素原子を有する
    アルキルアクリレートもしくけアルキルメタクリレート
    、の共重合体よりなる特許請求の範囲第18項に記載の
    組成物。 (20)有機重合体が、アルキルメタクリレート、アル
    キルアクリレートおよびアクリル酸もしくけメタクリル
    酸、の共重合体よりなる特許請求の範囲第18項に記載
    の組成物。 (211特許請求の範囲第1〜20項のいずれかに記載
    の組成物に何形し、その何形組成物から水性媒を除去す
    ることからねる物品の製法。 (221特許請求の範囲第1〜20項のいずれかに記載
    の組成物の層を、基質の少なくとも一部分に適用し、そ
    の組成物から水性媒を除去するととからなる基質を被覆
    する方法。 (23)成分(blのフィルム形成性無機結合剤を水に
    可溶化させるのにm−た可溶化剤を除去するか、さもな
    ければ作用しなくなるようにする工程を含む特許請求の
    範囲第21または22項に記載の方法。 (2、特許請求の範囲第21.22または23項に記載
    の方法で作られた物品または被覆基質。 (2、特許請求の範囲第1〜20項のいずれかに記載の
    組成物から水性媒を除去することによりその組成物から
    誘導された物品または被覆基質。 (26)燐酸亜鉛のアンモニア浴液中に不水浴性粒状無
    機充填剤を分散させたものを有機車台体中に前会するこ
    とからなる、不水溶性粒状無機充填剤を含む有機重合体
    組成物の製法。 (2、特許請求の範囲第26項に記載の方法で製造され
    た有機重合体組成物。
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