KR100939008B1 - Coating composition for metal substrates - Google Patents

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아크조노벨코팅스인터내셔널비.브이.
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Abstract

본 발명은 제조 및 오버코팅되기 위한 금속 기재를 코팅하기 위한 조성물에 관한 것으로서,The present invention relates to a composition for coating a metal substrate for manufacturing and overcoating,

상기 결합제는 SiO2/M2O(여기서, M은 알칼리 금속과 암모늄 이온 전체를 나타냄) 몰 비가 6:1 이상인 수성 실리카 졸을 포함하며, 상기 조성물의 임계 안료 부피 농도에 대한 안료 부피 농도의 비율은 1 미만인 것을 특징으로 한다.The binder comprises an aqueous silica sol having a molar ratio of SiO 2 / M 2 O, where M represents the entire alkali metal and ammonium ion, at least 6: 1, and the ratio of the pigment volume concentration to the critical pigment volume concentration of the composition. Is less than one.

Description

금속 기재용 코팅 조성물{COATING COMPOSITION FOR METAL SUBSTRATES} Coating composition for metal substrates {COATING COMPOSITION FOR METAL SUBSTRATES}             

본 발명은 강철 기재와 같은 금속 기재의 코팅에 사용될 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 열-집중(heat-intensive) 방법에 의해 제조되고, 오버코팅되는 반-다듬질된(semi-finished) 강철 제품용 코팅 조성물에 관한 것이다. 상기 반-다듬질된 강철 제품들은 조선공업 및 석유 생산 플랫폼과 같은 다른 대형 구조물들에 사용되며, 두께 6 내지 75㎜의 강판, 바아, 거더 및 골재로 사용되는 다양한 강철 부품들이 포함된다. 가장 중요한 열-집중 방법은 용접법이며; 실질적으로 모든 상기 반-다듬질된 강철 제품이 용접된다. 다른 중요한 열-집중 방법으로는 산소-연료 절단법, 플라즈마 절단법 또는 레이저 절단법과 같은 절단법과, 가열되는 중에 강철이 성형체로 구부러지는 열 정형법이 있다. 상기 강철 제품들은 구조(construction)전 및 구조중에 보관하는 동안 기후에 종종 노출되는데, 이들은 보통 선박과 같은 강철 구조물이 방식 페인트의 전체 코팅 전에 발생하는 강철의 부식을 피하기 위해 "숍 프라이머(shop primer)" 또는 "전-구조 코팅(pre-construction coating)"이라고 불리우는 코팅에 의해 코팅되며, 이에 의해 강철 부식 제품들을 오버코팅하거나 제거해야 하는 문제점들이 해결된다. 대부분의 대형 조선소에서, 밀스케일 및 부식 생성물들을 제거하기 위해 예열되고, 쇼트-블라스트되거나 그릿-블라스트되고, 숍 프라임되고, 건조 부스를 통해 통과되는 제조 라인상에서 실시되는 여러 처리법들 중 하나로서 숍 프라이머가 적용된다. 또한, 강철이 조선소 또는 다른 구조 위치로 운반되기 전에 숍 프라이머가 트레이드 코터(trade coater) 또는 강철 공급기에 의해 적용될 수 있다.The present invention relates to coating compositions that can be used for coating metal substrates such as steel substrates. In particular, the present invention relates to coating compositions for semi-finished steel products that are manufactured by a heat-intensive method and are overcoated. The semi-finished steel products are used in other large structures such as shipbuilding industry and petroleum production platforms and include various steel parts used for steel plates, bars, girders and aggregates with a thickness of 6 to 75 mm. The most important heat-intensive method is the welding method; Virtually all of the semi-finished steel products are welded. Other important heat-intensive methods include cutting methods such as oxygen-fuel cutting, plasma cutting or laser cutting, and thermal shaping in which the steel bends into shaped bodies during heating. The steel products are often exposed to the climate during construction and during storage during construction, which are commonly referred to as "shop primers" to avoid corrosion of the steel that occurs before steel coatings, such as ships, before full coating of anticorrosive paint. It is coated by a coating called "or" pre-construction coating ", which solves the problem of overcoating or removing steel corrosion products. In most large shipyards, shop primer as one of several treatments performed on a manufacturing line that is preheated, shot-blasted or grit-blasted, shop primed, and passed through a drying booth to remove millscale and corrosion products. Is applied. In addition, shop primer may be applied by a trade coater or steel feeder before the steel is transported to the shipyard or other structural location.

숍 프라이머의 주요 목적이 구조중 임시의 부식 보호를 제공하는 것이지만, 숍 프라이머는 제거될 필요없이 제조중에 및 제조 후에 강철 위에 남아있을 수 있는 것이 선박 제조자들에 의해 바람직하다. 따라서, 숍 프라이머에 의해 코팅되는 강철은 숍 프라이머를 제거하지 않고도 용접가능할 필요가 있으며, 프라이머와 이후에 도포될 코팅재 사이에 양호한 접착력을 가지면서 선박 및 다른 강철 구조물에 일반적으로 사용되는 보호 방식 코팅의 종류에 의해 오버코팅가능 할 필요가 있다. 상기 숍 프라임된 강철은 용접 품질 또는 용접 처리 속도에 큰 유해한 효과 없이 용접가능해야 하며, 강철의 반대측면을 용접하는 중에 또는 정형(fairing)중에 가열되는 영역 내 방식특성들을 보유하기 위해 숍 프라이머가 충분히 내열성이어야 한다.Although the main purpose of shop primers is to provide temporary corrosion protection in the structure, it is preferred by ship manufacturers that shop primers can remain on steel during and after manufacture without having to be removed. Thus, the steel coated by the shop primer needs to be weldable without removing the shop primer, and with the protective coating commonly used on ships and other steel structures, with good adhesion between the primer and the coating to be subsequently applied. It needs to be overcoated by kind. The shop primed steel should be weldable without a significant detrimental effect on weld quality or weld throughput, and the shop primer should be sufficiently sufficient to retain the corrosion resistance in the area heated during welding or fairing the opposite side of the steel. It must be heat resistant.

오늘날 상업적으로 성공적인 숍 프라이머는 전가수분해된(prehydrolyzed) 테트라에틸 오르토실리케이트 결합제 및 아연 분말에 기초한 용매계(solvent borne) 코팅재이다. 상기 코팅재는 리터당 약 650g의 휘발성 유기 용매를 다량 함유하여, 페인트 결합제를 안정화시키고, 약 20 마이크론 두께의 박막으로서 제품에 도포될 수 있게 한다. 휘발성 유기 용매의 배출은 환경에 유해할 수 있으며, 많은 나라에서 입법에 의해 규제되고 있다. 휘발성 유기 용매를 전혀 배출하지 않거나 훨씬 적게 배출하는 숍 프라이머가 요구되고 있다. 상기 코팅재의 예는 US-A-4,888,056 및 JP-A-7-70476에 기술되어 있다. Commercially successful shop primers today are solvent borne coatings based on prehydrolyzed tetraethyl orthosilicate binder and zinc powder. The coating contains large amounts of about 650 g of volatile organic solvent per liter to stabilize the paint binder and allow it to be applied to the product as a thin film about 20 microns thick. Emissions of volatile organic solvents can be harmful to the environment and are regulated by legislation in many countries. There is a need for shop primers that emit no or volatile organic solvents at all. Examples of such coatings are described in US Pat. No. 4,888,056 and JP-A-7-70476.             

JP-A-6-200188은 숍 프라이머 코팅재와 연관되어 있으며, 수성 알칼리 실리케이트염 유형의 결합제를 사용할 가능성을 언급하고 있다. 수성 알칼리 금속 실리케이트 및 아연 분말을 포함하는 코팅재는 GB-A-1226360, GB-A-1007481, GB-A-997094, US-A-4,230,496 및 JP-A-55-106271에 제시되어 있다. 방식 코팅재용 알칼리 실리케이트 결합제들은 또한 US-A-3,522,066, US-A-3,620,784, US-A-4,162,169 및 US-A-4,479,824에 언급되어 있다. EP-A-295 834에는 소량의 콜로이드 실리카, 충전제로서 Al2O3 분말, 및 강인화제(toughening agent)로서 금속 분말을 갖는 알칼리 금속 실리케이트의 혼합물을 함유하는 코팅재가 언급되어 있다. 본 발명자들은 아연 분말을 함유하는 수성 알칼리 실리케이트 결합제에 기초한 프라이머 코팅재가 적당한 부식 보호를 제공할 수 있고, 이들이 피복하는 강철 표면이 용접되도록 하지만, 오버코팅되었을때 문제를 일으킨다는 것을 발견하였다. 수성 실리케이트는 실리케이트를 수용액으로 유지하기 위해 요구되는 다량의 알칼리 금속 양이온들을 함유하며, 상기 이온들은 건조된 후에 코팅재내에 여전히 존재한다. 본 발명자들은 상기 다량의 알칼리 금속 이온들을 갖는 프라이머 코팅재가 종래의 유기 코팅재에 의해 오버코팅된 후 물속에 함침되는 경우에 블리스터링(blistering)(코팅의 국소 박리)이 일어난다는 것을 발견하였다. 본 발명자들은 숍 프라이머를 도포한 후 일정 시간동안 외부에서 기후에 코팅을 노출시키거나, 오버코팅전에 코팅을 세척한다면 상기 문제가 감소될 수 있다는 것을 보여주는 시험을 수행하였다. 그러나, 상기 방법들은 오늘날 고-생산성 조선소에 사용하기에는 적합하지 않다. JP-A-6-200188 is associated with shop primer coatings and mentions the possibility of using binders of the aqueous alkali silicate salt type. Coatings comprising aqueous alkali metal silicates and zinc powders are presented in GB-A-1226360, GB-A-1007481, GB-A-997094, US-A-4,230,496 and JP-A-55-106271. Alkali silicate binders for anticorrosive coatings are also mentioned in US-A-3,522,066, US-A-3,620,784, US-A-4,162,169 and US-A-4,479,824. EP-A-295 834 mentions a coating material containing a mixture of alkali metal silicates with small amounts of colloidal silica, Al 2 O 3 powder as filler, and metal powder as toughening agent. The inventors have found that primer coatings based on aqueous alkali silicate binders containing zinc powder can provide adequate corrosion protection and cause the steel surfaces they coat to be welded, but cause problems when overcoated. Aqueous silicates contain large amounts of alkali metal cations required to maintain the silicate in aqueous solution, and the ions are still present in the coating after drying. The inventors have found that blistering (local peeling of the coating) occurs when the primer coating having such a large amount of alkali metal ions is overcoated with a conventional organic coating and then impregnated in water. The inventors conducted a test showing that the problem could be reduced by exposing the coating to the weather outside for some time after applying the shop primer, or cleaning the coating before overcoating. However, these methods are not suitable for use in today's high-productivity shipyards.

매우 적은 알칼리 금속 이온 함량을 갖는 수성 실리카 졸은 상업용으로 사용가능하지만, 종래에 사용된 대부분의 졸에 기초한 코팅은 보통 접착력, 응집력, 경도 및 내마모성과 내수성의 관점에서 매우 불량한 (초기) 필름 강도를 가진다. 상기 코팅의 나쁜 물리적 특성들은 취급중에 또는 추가 처리중에 손상되기 쉽게 한다. 이 때문에, 코팅을 복구하기 위해서는 잠재적인 비용이 많이 들게 될 것이다. 실리카 졸 코팅재에 대한 개선점들이 제시되어 있는, US-A-3,320,082에서는 물-비혼화성 유기 아민을 첨가하며, GB-A-1541022에서는 수용성 아크릴아미드 중합체를 첨가하고, GB-A-1485169에서는 4차 암모늄 또는 알칼리 금속 실리케이트를 첨가하며, JP-A-55-100921에서는 클레이 물질들 및/또는 금속 산화물, 가령 Al2O3, 및 알루미늄 비포스페이트 및/또는 에틸 실리케이트를 첨가한다. 그러나, 상기 코팅은 알칼리 금속 실리케이트에 기초한 코팅과 유사한 물리적 특성들을 수득하지 않았다. 실리카 졸에 기초한 코팅은 오버코팅/함침되었을때 낮은 수준의 블리스터링을 나타낸다. 수용성 염 함량과 삼투압이 낮아도, 그의 불량한 물리적 특성들때문에 코팅이 블리스터링의 개시/성장에 대한 낮은 저항성을 나타내기 때문에 블리스터링은 여전히 일어날 수 있다.Aqueous silica sols with very low alkali metal ion contents are commercially available, but most conventionally based sol coatings usually exhibit very poor (initial) film strength in terms of adhesion, cohesion, hardness and wear resistance and water resistance. Have Bad physical properties of the coating make it prone to damage during handling or further processing. Because of this, repairing the coating would be potentially costly. US-A-3,320,082 adds water-immiscible organic amines, GB-A-1541022 adds water-soluble acrylamide polymers, and GB-A-1485169 adds quaternary ammonium, suggesting improvements to silica sol coatings. Or alkali metal silicates are added, and in JP-A-55-100921 clay materials and / or metal oxides such as Al 2 O 3 , and aluminum biphosphate and / or ethyl silicate are added. However, the coating did not yield similar physical properties as the coating based on alkali metal silicates. Coatings based on silica sol exhibit low levels of blistering when overcoated / impregnated. Even with low water soluble salt content and osmotic pressure, blistering can still occur because of its poor physical properties because the coating exhibits low resistance to initiation / growth of blistering.

블리스터링 개시 및 성장을 억제하기 위한 상기 특성들의 관점에서 기재들에 대한 개선된 접착성 및 개선된 필름 강도를 갖는 낮은 알칼리 금속 이온 함량의 수계 숍 프라이머가 필요하다. 또한, 코팅을 손상시킬 위험없이 기재를 취급하고, 추가로 처리할 수 있게 하기 위해, 도포 후에 물리적 코팅 특성들의 신속한 발생을 나타내는 블리스터링이 없는 수계 숍 프라이머가 필요하다.There is a need for a low alkali metal ion content aqueous shop primer with improved adhesion to substrates and improved film strength in view of the above properties for inhibiting blistering initiation and growth. In addition, there is a need for an aqueous shop primer without blistering that indicates the rapid development of physical coating properties after application, in order to be able to handle and further process the substrate without risk of damaging the coating.

임계 안료 부피 농도(critical pigment volume concentration, CPVC)에 대한 안료 부피 농도(PVC)의 비율이 필름 특성들에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 또한, 필름의 특성 발생 속도는 PVC/CPVC 비율을 변경시킴으로써 조정될 수 있다.It has been found that the ratio of pigment volume concentration (PVC) to critical pigment volume concentration (CPVC) has a significant effect on film properties. In addition, the rate of property development of the film can be adjusted by changing the PVC / CPVC ratio.

안료 부피 농도(PVC)는 무수 페인트 필름내 안료의 부피 백분율이다. 임계 안료 부피 농도(CPVC)는 안료 표면상에 완전히 흡수된 결합제 층을 제공하고, 밀폐충전된 시스템내 입자들 사이의 모든 간격들을 채우기에 충분한 결합제의 안료 부피 농도로서 통상 정의된다. 임계 안료 부피 농도는 점착성 물질을 형성하기에 충분한 아마인유에 의해 건성 안료를 습윤시킴으로써 측정될 수 있다. 상기 방법에 의해 "흡유량(oil absorption)"으로 알려진 값을 산출하며, 그로부터 임계 안료 부피 농도가 계산될 수 있다. 흡유량을 측정하는 방법은 British Standard 3483(BS3483)에 기술되어 있다.Pigment volume concentration (PVC) is the volume percentage of pigment in anhydrous paint film. Critical Pigment Volume Concentration (CPVC) is commonly defined as the pigment volume concentration of the binder sufficient to provide a fully absorbed binder layer on the pigment surface and fill all gaps between particles in the hermetically filled system. Critical pigment volume concentrations can be measured by wetting the dry pigment with linseed oil sufficient to form a tacky material. The method yields a value known as "oil absorption" from which a critical pigment volume concentration can be calculated. Methods for measuring oil absorption are described in British Standard 3483 (BS3483).

US-A-3,721,574에는 소량의 콜로이드 실리카와 알칼리 금속 실리케이트의 혼합물을 함유하는 코팅재가 제시되어 있는데, 상기 콜로이드 실리카는 변성된 Al2O3인 것이 바람직하다. 또한, 소량의 콜로이드 실리카와 알칼리 금속 실리케이트의 혼합물 및 아연 가루(dust)를 함유하는 코팅재가 언급되어 있다. 아연-변성 코팅재에서, 바람직하게는 알칼리 금속 실리케이트와 소량의 비-변성 콜로이드 실리카의 혼합물이 사용된다. 실시예에서, 아연 가루는 극히 높은 비율로 사용된다. 이 에 의해 건조된 코팅내 아연의 약 95 중량%를 함유하는 필름이 형성된다. 그러나, 상기 높은 수준의 아연 함량은 코팅의 용접성에 유해한 효과를 미친다. 따라서, 상기 코팅은 이후에 정형 또는 용접되고, 오버코팅되는 반-다듬질된 강철 제품들을 위한 숍 프라이머로서 사용되기에 적당하지 않다. US-A-3,721,574는 아연이 없는 코팅재도 아니고, 아연-함유 코팅용도 아닌 코팅의 PVC/CPVC 비율을 참고하지 않았다. 상기 문헌은 PVC/CPVC 비율이 필름의 특성 발생 속도 및 필름 특성에 상당한 영향을 미친다는 것을 개시하고 있지 않다.US-A-3,721,574 discloses a coating containing a mixture of a small amount of colloidal silica and alkali metal silicate, preferably the colloidal silica being modified Al 2 O 3 . Also mentioned are coatings containing small amounts of colloidal silica and alkali metal silicates and zinc dust. In zinc-modified coatings, mixtures of alkali metal silicates and small amounts of non-modified colloidal silica are preferably used. In the examples, zinc powder is used in extremely high proportions. This results in a film containing about 95% by weight of zinc in the dried coating. However, this high level of zinc content has a detrimental effect on the weldability of the coating. Thus, the coating is not suitable for use as a shop primer for semi-finished steel products that are later shaped or welded and overcoated. US-A-3,721,574 does not refer to the PVC / CPVC ratio of coatings that are neither zinc-free coatings nor zinc-containing coatings. The document does not disclose that the PVC / CPVC ratio has a significant effect on the film development rate and film properties.

WO 00/55260에는 실리카 또는 실리케이트 결합제 및 아연 분말 및/또는 아연 합금을 포함하는 코팅 조성물이 개시되어 있다. 상기 결합제는 SiO2/M2O 몰비를 가지며, 상기 M은 6:1 이상의 알칼리 금속과 암모늄 이온의 전체를 나타낸다. 상기 문헌은 코팅의 안료 부피 농도가 임계 안료 부피 농도와 적어도 같아야 한다는 것을 개시하고 있다. 본 발명자들은 10㎚ 초과의 평균 크기를 갖는 실리카 또는 실리케이트 입자들을 결합제가 포함할때 코팅 조성물의 필름 특성과 필름의 특성 발생 속도가 본 발명에 따른 코팅 조성물을 사용함으로써 개선될 수 있다는 것을 발견하였다.WO 00/55260 discloses coating compositions comprising silica or silicate binders and zinc powders and / or zinc alloys. The binder has a SiO 2 / M 2 O molar ratio, where M represents the total of at least 6: 1 alkali metal and ammonium ions. The document discloses that the pigment volume concentration of the coating should be at least equal to the critical pigment volume concentration. The inventors have found that the film properties of the coating composition and the rate of occurrence of the properties of the film can be improved by using the coating composition according to the invention when the binder comprises silica or silicate particles having an average size of greater than 10 nm.

제조 및 오버코팅되기 위한 금속 기재를 코팅하는데 사용될 수 있는 본 발명에 따른 조성물은 1 미만의 PVC/CPVC 비율을 가진다. 상기 코팅은 수성 실리카 졸을 필수 성분으로 포함하고, 및 소량의 알칼리 금속 실리케이트를 임의 성분으로 포함하는 실리카 결합제를 포함하고, 상기 조성물내 실리카 및/또는 실리케이트 입자들은 10㎚ 초과의 평균 크기를 가진다. 상기 결합제는 6:1 이상의 SiO2/M2O 몰비율을 가지며, 여기서 상기 M은 알칼리 금속과 암모늄 이온의 전체를 나타낸다. 본 발명의 용도에 있어서, 소량의 알칼리 금속 실리케이트는 조성물내 실리카 졸에 대한 알칼리 금속 실리케이트의 중량비가 0.5 이하, 바람직하게는 0.25 이하, 보다 바람직하게는 0.1 이하인 것을 의미한다.Compositions according to the invention which can be used to coat metal substrates for production and overcoating have a PVC / CPVC ratio of less than one. The coating comprises an aqueous silica sol as an essential component and a silica binder comprising a small amount of alkali metal silicate as an optional component, wherein the silica and / or silicate particles in the composition have an average size of greater than 10 nm. The binder has a SiO 2 / M 2 O molar ratio of at least 6: 1, wherein M represents the entirety of the alkali metal and ammonium ions. In the use of the present invention, a small amount of alkali metal silicate means that the weight ratio of alkali metal silicate to silica sol in the composition is 0.5 or less, preferably 0.25 or less, more preferably 0.1 or less.

개선된 초기 코팅 특성들은 35% 내지 65%, 보다 바람직하게는 40% 내지 55%의 PVC를 갖는 코팅재를 사용하여 수득될 수 있다는 것을 발견하였다. 35% 이하의 PVC를 가지며, 안료로서 아연만을 포함하는 코팅에서, 6개월 이상의 방호가 필요한 경우 야외 노출시에 유효한 부식 방호를 제공하기에는 아연이 충분하지 않다. 10 내지 40%의 낮은 아연 수준을 갖는 코팅을 사용할때, 1개 이상의 2차 부식 억제제가 첨가되거나, 또는 디-철(di-iron) 포스파이드와 같은 전도성 증진제가 첨가될때, 허용가능한 부식 방호가 수득될 수 있다.It has been found that improved initial coating properties can be obtained using coating materials having PVC of 35% to 65%, more preferably 40% to 55%. In coatings having less than 35% PVC and comprising only zinc as the pigment, zinc is not sufficient to provide effective corrosion protection during outdoor exposure if more than 6 months of protection is required. When using a coating with a low zinc level of 10 to 40%, one or more secondary corrosion inhibitors are added, or when a conductivity enhancer such as di-iron phosphide is added, the acceptable corrosion protection is Can be obtained.

프라이머 코팅은 바람직하게 2 내지 12 마이크론의 부피 평균 입자 크기를 갖는 아연 분말을 함유하며, 가장 바람직하게는 상기 아연 분말은 2 내지 8 마이크론의 평균 입자 크기를 갖는 아연 가루로서 상업적으로 수득가능한 생성물이다. 상기 아연 분말은 갈바니 기작(galvanic mechanism)에 의해 강철을 보호하며, 아연 부식 생성물의 보호 층을 형성하여, 코팅에 의해 제공된 부식 보호를 개선시킨다.The primer coating preferably contains zinc powder having a volume average particle size of 2 to 12 microns, most preferably the zinc powder is a commercially obtainable product as zinc powder having an average particle size of 2 to 8 microns. The zinc powder protects the steel by a galvanic mechanism and forms a protective layer of zinc corrosion product, improving the corrosion protection provided by the coating.

아연 분말의 전체 또는 일부는 아연 합금으로 대체될 수 있다. 코팅내 아연 분말 및/또는 합금의 양은 보통 10% 이상이며, 건조 필름을 기준으로 코팅의 90 부피%를 차지할 수 있다. 아연 분말 및/또는 합금은 실질적으로 코팅의 착색 전체일 수 있거나, 또는 건조 필름을 기준으로 코팅의 70 부피% 이하, 예를 들어 25 내지 55 부피%를 포함할 수 있으며, 상기 코팅은 또한 US-A-5246488에 기술된 바와 같이 몰리브데이트, 포스페이트, 텅스테이트 또는 바나데이트와 같은 보조 부식 억제제, KR 8101300에 기술된 초미세(ultrafine) 이산화티탄 및/또는 산화 아연 및/또는 충전제, 가령 실리카, 하소된 클레이, 알루미나 실리케이트, 탈크, 중정석 또는 마이카를 함유할 수도 있다. 코팅내 아연 분말 및/또는 합금의 양은 35 내지 60%, 보다 바람직하게는 40 내지 50%이다.All or part of the zinc powder may be replaced with a zinc alloy. The amount of zinc powder and / or alloy in the coating is usually at least 10% and may account for 90% by volume of the coating, based on the dry film. The zinc powder and / or alloy may be substantially the entire coloring of the coating, or may comprise up to 70% by volume of the coating, for example 25 to 55% by volume, based on the dry film, the coating also comprising US- Auxiliary corrosion inhibitors such as molybdate, phosphate, tungstate or vanadate as described in A-5246488, ultrafine titanium dioxide and / or zinc oxide and / or fillers such as silica, as described in KR 8101300, It may also contain calcined clay, alumina silicate, talc, barite or mica. The amount of zinc powder and / or alloy in the coating is 35 to 60%, more preferably 40 to 50%.

아연계 안료들과 결합하여 다른 안료들이 사용될 수 있다. 상기 다른 비-아연 안료들의 예로는 전도성 증진제, 가령 디-철 포스파이드(페로포스(Ferrophos)(상표명)), 마이카 철 산화물 등이 있다. 상기 전도성 비-아연 안료들을 사용하면 유효한 부식 방호를 유지하면서 아연 수준을 감소시킬 수 있다. 최적의 코팅 특성들을 수득하기 위해, 증진제가 코팅 조성물내에 충분히 분산되는 것이 바람직하다. 사용되는 증진제의 종류 및 크기는 적당한 분산 상태를 수득하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 증진제 안료 사틴톤(Satintone)(상표명)(Lawrence Industries제)이 선택되었을때 3㎛ 이하, 바람직하게는 2㎛ 이하의 평균 입자 크기가 사용될 수 있다.Other pigments may be used in combination with the zinc based pigments. Examples of such non-zinc pigments include conductivity enhancers such as di-iron phosphide (Ferrophos ™), mica iron oxide, and the like. The use of such conductive non-zinc pigments can reduce zinc levels while maintaining effective corrosion protection. In order to obtain optimum coating properties, it is desirable that the enhancer be sufficiently dispersed in the coating composition. The type and size of enhancer used can be adjusted to obtain a suitable dispersion. For example, an average particle size of 3 μm or less, preferably 2 μm or less may be used when the enhancer pigment Satintone (trade name) (manufactured by Lawrence Industries) is selected.

결합제는 수성 실리카 졸에 기초하는 것이 가장 바람직하다. 상기 졸은 Akzo Nobel제 등록상표명 "빈드질(Bindzil)" 또는 DuPont제 등록상표명 "루독스(Ludox)"가 사용가능하지만, 이들의 관련 문헌에서는 종래 등급의 콜로이드 실리카가 양호한 필름 형성제가 아니라는 것을 강조하고 있다. 다양한 콜로이드 실리카 입자 크기를 갖고, 다양한 안정화제를 함유하는 다양한 등급의 졸들이 사용가능하다. 콜로이드 실리카의 입자 크기는 10 내지 100㎚ 범위 내에 있을 수 있으며; 10 내지 22㎚와 같이 상기 범위의 낮은 범위 쪽 입자 크기가 바람직하다. 본 발명에 따른 조성물에서, 상기 결합제는 10㎚ 내지 20㎚, 보다 바람직하게는 10㎚ 내지 16㎚의 평균 입자 크기를 갖는 콜로이드 실리카 입자들을 가지는 것이 보다 바람직하다.Most preferably the binder is based on an aqueous silica sol. The sol may use the Akzo Nobel trademark "Bindzil" or the DuPont trademark "Ludox", but their related literature emphasizes that prior grade colloidal silica is not a good film former. Doing. Various grades of sols having various colloidal silica particle sizes and containing various stabilizers are available. The particle size of the colloidal silica may be in the range of 10 to 100 nm; Preference is given to particles in the lower range of this range, such as from 10 to 22 nm. In the composition according to the invention, it is more preferred that the binder has colloidal silica particles having an average particle size of 10 nm to 20 nm, more preferably 10 nm to 16 nm.

실리카 졸은 10:1 이상, 보다 바람직하게는 25:1 이상, 보다 더 바람직하게는 50:1 이상의 SiO2/M2O 몰비를 가지며, 200:1 이상의 SiO2/M2O 몰비를 가질 수 있다. 또한, 다른 SiO2/M2O 몰비를 갖는 2개 이상의 실리카 졸의 혼합물을 사용할 수도 있는데, 상기 혼합물의 SiO2/M2O 몰비는 25:1 이상이다. 상기 졸은 알칼리, 예를 들어 나트륨, 칼륨 또는 수산화리튬 또는 4차 암모늄 수산화물에 의해, 또는 수용성 유기 아민, 가령 알칸올아민에 의해 안정화될 수 있다.Silica sol is 10: 1 or more, more preferably 25: 1 or more, more preferably 50 more than 1 or more SiO 2 / M 2 O molar ratio has, to 200: 1 can have more than SiO 2 / M 2 O mole ratio have. It is also possible to use mixtures of two or more silica sols having different SiO 2 / M 2 O molar ratios, with a SiO 2 / M 2 O molar ratio of at least 25: 1. The sol can be stabilized by alkali, for example sodium, potassium or lithium hydroxide or quaternary ammonium hydroxide, or by water-soluble organic amines such as alkanolamines.

실리카 졸은 소량의 알칼리 금속 실리케이트, 예를 들어 리튬 실리케이트, 나트륨-리튬 실리케이트 또는 칼륨 실리케이트와 혼련될 수 있거나, 또는 암모늄 실리케이트 또는 4차 암모늄 실리케이트와 혼련될 수 있다. 적당한 졸-실리케이트 혼련물 또는 혼합물의 다른 예는 US 4,902,442에서 알 수 있다. 알칼리 금속 또는 암모늄 실리케이트를 첨가하면 실리카 졸의 초기 필름-형성 특성들을 개선시킬 수 있지만, 알칼리 금속 실리케이트의 양은 6:1 이상, 바람직하게는 8:1 이상 및 가장 바람직하게는 15:1 이상의 결합제 졸의 SiO2/M2O 몰비를 가지기에 충분히 낮아야 한다. 본 발명의 목적을 위해, 소량의 알칼리 금속 실리케이트는 조성물내 실리카 졸에 대한 알칼리 금속 실리케이트의 중량비가 0.5 이하, 바람직하게는 0.25 이하, 보다 바람직하게는 0.1 이하인 것을 의미한다.The silica sol may be kneaded with small amounts of alkali metal silicates, for example lithium silicate, sodium-lithium silicate or potassium silicate, or may be kneaded with ammonium silicate or quaternary ammonium silicate. Other examples of suitable sol-silicate blends or mixtures can be found in US Pat. No. 4,902,442. The addition of alkali metal or ammonium silicate may improve the initial film-forming properties of the silica sol, but the amount of alkali metal silicate is at least 6: 1, preferably at least 8: 1 and most preferably at least 15: 1. It must be low enough to have a molar ratio of SiO 2 / M 2 O. For the purposes of the present invention, small amounts of alkali metal silicate means that the weight ratio of alkali metal silicate to silica sol in the composition is 0.5 or less, preferably 0.25 or less, more preferably 0.1 or less.

실리카 졸은 낮은 응집(agglomeration) 수준을 가진다. 이는 졸의 S-값을 가정함으로써 측정될 수 있다. S-값은 Iler & Dalton in J. Phys. Chem. Vol. 60 (1956), pp. 955-975에 기술된 바대로 측정 및 계산될 수 있다. 실리카 함량, 분산 상의 부피, 밀도 및 실리카 졸의 점성도는 S-값에 영향을 미친다. 낮은 S-값은 고도의 입자 응집 또는 내부-입자 인력을 가리키는 것으로 간주될 수 있다. 본 발명에 따른 코팅 조성물에 사용되는 실리카 졸은 20-100%, 바람직하게는 30-90%, 보다 더 바람직하게는 50-85%의 S-값을 가질 수 있다.Silica sol has a low agglomeration level. This can be measured by assuming the S-value of the sol. S-values are calculated from Iler & Dalton in J. Phys. Chem. Vol. 60 (1956), pp. Can be measured and calculated as described in 955-975. Silica content, volume of dispersion phase, density and viscosity of the silica sol influence the S-value. Low S-values may be considered to indicate high particle agglomeration or internal-particle attraction. The silica sol used in the coating composition according to the invention may have an S-value of 20-100%, preferably 30-90%, even more preferably 50-85%.

낮은 응집 수준을 갖는 실리카 졸은 WO 00/55260, WO 00/55261, WO 02/22745, WO 02/22746에 기술된 시스템 및 방법에서 매우 좋은 결과들을 제공하는 것이 발견되었다. 상기 시스템 및 방법에서, 실리카 졸은 20-100%, 바람직하게는 30-90%, 보다더 바람직하게는 50-85%의 S-값을 가질 수 있다.Silica sols with low levels of aggregation have been found to provide very good results in the systems and methods described in WO 00/55260, WO 00/55261, WO 02/22745, WO 02/22746. In such systems and methods, the silica sol may have an S-value of 20-100%, preferably 30-90%, even more preferably 50-85%.

실리카 졸은 용해 또는 분산된 유기 수지를 선택적으로 또는 추가적으로 함유할 수 있다. 유기 수지는 라텍스, 예를 들어, 스티렌 부타디엔 공중합체 라텍스, 스티렌 아크릴 공중합체 라텍스, 비닐 아세테이트 에틸렌 공중합체 라텍스, 폴리비닐 부티랄 분산액, 규소/실록산 분산액, 또는 아크릴계 라텍스 분산액이 바람 직하다. 사용가능한 적당한 라텍스 분산액의 예로는 XZ 94770 및 XZ 94755(둘다 Dow Chemicals제), 에어플렉스(Airflex(상표명)) 500, 에어플렉스 EP3333 DEV, 에어플렉스 CEF 52 및 플렉스크릴(Flexcryl(상표명)) SAF34(모두 Air Products제), 프리말(Primal(상표명)) E-330DF 및 프리말 MV23 LO(둘다 Rohm and Haas제) 및 실레스(Silres(상표명)) MP42E, 실레스 M50E 및 SLM 43164(모두 Wacker Chemicals제)가 있다. 수용성 중합체, 가령 아크릴아미드 중합체가 사용될 수 있지만, 덜 바람직하다. 유기 수지는 고체 결합제를 기준으로 30 중량% 이하, 보다 바람직하게는 10-20 중량%가 사용된다. 다량의 유기 수지는 이후 용접중에 용접 다공성을 야기할 수 있다. 유기 수지를 첨가하면 크로스 해치 시험(cross hatch test)에서 측정된 접착력/응집력이 개선된다는 것을 발견하였다.The silica sol may optionally or additionally contain dissolved or dispersed organic resin. The organic resin is preferably a latex such as styrene butadiene copolymer latex, styrene acrylic copolymer latex, vinyl acetate ethylene copolymer latex, polyvinyl butyral dispersion, silicon / siloxane dispersion, or acrylic latex dispersion. Examples of suitable latex dispersions that can be used include XZ 94770 and XZ 94755 (both manufactured by Dow Chemicals), Airflex® 500, Airflex EP3333 DEV, Airflex CEF 52 and Flexcryl® SAF34 ( All made by Air Products), Primal (Primal®) E-330DF and Primeal MV23 LO (both Rohm and Haas) and Siles (trade name) MP42E, Siles M50E and SLM 43164 (all Wacker Chemicals) There is). Water soluble polymers such as acrylamide polymers can be used but are less preferred. The organic resin is used at 30 wt% or less, more preferably 10-20 wt%, based on the solid binder. A large amount of organic resin can then cause weld porosity during welding. The addition of the organic resin was found to improve the adhesion / cohesion measured in the cross hatch test.

선택적으로, 실리카 졸은 아미노기, 에폭시드기 또는 이소시아네이트기와 같은 작용기를 함유하는 유기 성분 및 알콕시실란기를 함유하는 실란 커플링제를 함유할 수 있다. 실란 커플링제는 바람직하게는 아미노실란, 가령 γ-아미노프로필 트리에톡시 실란 또는 γ-아미노프로필 트리메톡시 실란, 또는 그의 부분 가수분해물인 것이 바람직하지만, γ-글리시독시프로필 트리메톡시 실란과 같은 에폭시 실란이 사용될 수도 있다. 실란 커플링제는 고체 결합제를 기준으로 30 중량% 이하, 예를 들어 1-20 중량% 존재한다.Alternatively, the silica sol may contain an organic component containing a functional group such as an amino group, an epoxide group or an isocyanate group and a silane coupling agent containing an alkoxysilane group. The silane coupling agent is preferably an aminosilane, such as γ-aminopropyl triethoxy silane or γ-aminopropyl trimethoxy silane, or a partial hydrolyzate thereof, but preferably with γ-glycidoxypropyl trimethoxy silane. The same epoxy silane may be used. The silane coupling agent is present up to 30 wt%, for example 1-20 wt%, based on the solid binder.

프라이머 코팅의 결합제는 카르복실레이트기 또는 설포네이트기와 같이, 규산보다 낮은 pKa를 갖는 1개 이상의 음이온기에 의해 치환된 실리코네이트에 의해 안정화된 알칼리 금속 또는 암모늄 실리케이트의 수용액을 추가로 포함할 수 있다. 상기 결합제는 양이온 교환에 의해 실리케이트와 실리코네이트의 용액의 pH를 낮춤으로써 제조된, 8:1 내지 30:1의 SiO2/M2O 몰비 및 7 내지 11.5의 pH를 갖는 용액인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 실리코네이트는 종래의 3.9:1 SiO2/K2O 알칼리 실리케이트에 대해 비교적 낮은 수준, 예를 들어 1:2 내지 1:20의 몰비로 첨가될 수 있다. 그후, 고체가 감소되어 처리 용이성을 개선시키고, 추가로 안정성을 개선시킨다. 본 단계에서, 상기 용액은 12-12.5의 pH를 가진다. 상기 용액은 표준 이온-교환 수지를 사용하여 이온-교환된다. K+ 이온들이 H+ 이온들에 의해 치환되어, 결합제의 알칼리 함량과 pH를 모두 감소시킨다. 실리코네이트의 존재없이 실리케이트는 pH가 감소할때는 겔이다. 8 이하의 pH를 갖는 맑고 안정한 용액이 수득되었다. 수득된 결합제는 8-20:1의 범위내에서 SiO2/K2O 몰비를 가지며, 목적한다면 고체를 증가시키기 위해 농축될 수 있다. 결합제는 맑고 안정한 용액이며, 아연의 존재하에서 안정하지만, 상기 이온-교환된 결합제에 기초한 코팅은 알칼리 실리케이트 결합제에 기초한 코팅과 비교해 비교적 나쁜 필름 강도를 가진다.The binder of the primer coating may further comprise an aqueous solution of an alkali metal or ammonium silicate stabilized by a silonate substituted by one or more anionic groups having a pKa lower than silicic acid, such as carboxylate groups or sulfonate groups. The binder is preferably a solution having a SiO 2 / M 2 O molar ratio of 8: 1 to 30: 1 and a pH of 7 to 11.5, prepared by lowering the pH of the solution of silicate and silicate by cation exchange. Thus, the siliconates may be added at a relatively low level, for example, 1: 2 to 1:20, relative to conventional 3.9: 1 SiO 2 / K 2 O alkali silicates. Thereafter, the solids are reduced to improve the ease of treatment and further improve the stability. In this step, the solution has a pH of 12-12.5. The solution is ion-exchanged using standard ion-exchange resins. K + ions are replaced by H + ions, reducing both the alkali content and the pH of the binder. Without the presence of siliconates, the silicates are gels when the pH is reduced. A clear stable solution with a pH of 8 or less was obtained. The binder obtained has a SiO 2 / K 2 O molar ratio in the range of 8-20: 1 and can be concentrated to increase the solid if desired. The binder is a clear and stable solution and stable in the presence of zinc, but coatings based on the ion-exchanged binders have a relatively poor film strength compared to coatings based on alkali silicate binders.

바람직하게는 pH가 9 내지 11.5이고, 보다 바람직하게는 9.5 내지 11인 결합제가 사용된다. 필름 특성들에 대한 pH 효과를 설명하는 어떤 이론에도 구애받지 않으면서, pH를 증가시키면 용액내 실리카 이온 및/또는 실리케이트 이온의 양이 증가된다는 것이 밝혀졌다. 이는 코팅 조성물을 도포한후 원위치 겔 강화를 실시하기 위해 잠재적인 것으로 보인다. 또한, pH 조정은 마이너 포트 라이프-연장 효과를 가질 수 있다. 상업적으로 수득가능한 실리카 졸이 사용될때, pH가 높은 졸 이 선택될 수 있으며/있거나, 졸의 pH가 조정될 수 있다. 상기 pH는 디메틸 아미노 에탄올(DMAE)와 같은 pH-영향 포트 라이프 연장제 또는 희석 황산을 첨가함으로써, 또는 수산화나트륨을 첨가함으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 상업적으로 수득가능한 22㎚ 실리카 졸의 pH는 보통 약 8.5-9이다. 상기 졸의 pH를 10-11로 증가시키면, 코팅 특성 발생 속도가 현저하게 개선된다.Preferably a binder having a pH of 9 to 11.5, more preferably of 9.5 to 11 is used. Without being bound by any theory describing the pH effect on film properties, it has been found that increasing the pH increases the amount of silica ions and / or silicate ions in solution. This appears to be potential for performing in situ gel strengthening after applying the coating composition. In addition, pH adjustment can have a minor pot life-extension effect. When a commercially available silica sol is used, a high pH sol may be selected and / or the pH of the sol may be adjusted. The pH can be adjusted by adding a pH-affecting pot life extender or dilute sulfuric acid, such as dimethyl amino ethanol (DMAE), or by adding sodium hydroxide. For example, the pH of commercially available 22 nm silica sol is usually about 8.5-9. Increasing the pH of the sol to 10-11 significantly improves the rate of coating character development.

프라이머 코팅의 고형물 함량은 보통 15부피% 이상 및 바람직하게는 20 내지 35부피%이다. 부피 고형물 함량은 코팅 조성물내에 존재하는 모든 성분들을 기준으로 계산된 이론값이다. 상기 코팅은 분무 도포기, 특히 진공 분무 또는 고부피 저압(HVLP) 분무 도포기와 같은 종래의 코팅 도포기에 의해 쉽게 도포되어 40 마이크론 미만, 바람직하게는 12 내지 25-30 마이크론의 건조 필름 두께를 갖는 코팅이 제공될 수 있도록 하는 점성도를 가진다.The solids content of the primer coating is usually at least 15% by volume and preferably 20 to 35% by volume. The volume solids content is a theoretical value calculated based on all components present in the coating composition. The coating is easily applied by a spray applicator, in particular a conventional coating applicator such as a vacuum spray or high volume low pressure (HVLP) spray applicator to have a dry film thickness of less than 40 microns, preferably 12 to 25-30 microns. It has a viscosity so that it can be provided.

선택적으로, 코팅 조성물은 당업자들에게 잘 알려진 추가의 첨가제들, 예를 들어 딕소트로프 및/또는 리올로지 조절제(유기 클레이, 크산탄 검, 셀룰로스 농후제, 폴리에테르 우레아 폴리우레탄, (발열성) 실리카, 아크릴 등), 소포제(특히 라텍스 변성제가 존재하는 경우), 및 선택적으로 2차 포트 라이프 연장제, 가령 크로메이트(예를 들어 나트륨 디크로메이트) 또는 3차 아민(예를 들어, 트리에틸아민 또는 디메틸 아미노에탄올)을 포함할 수 있다. 바람직한 딕소트로프 및/또는 리올로지 조절제는 나트륨 마그네슘 실리케이트(유기 클레이)인 벤톤(Bentone)(상표명) EW(Elementis제), 수화 알루미늄 실리케이트인 벤토라이트(Bentolite)(상표명) WH(Rockwood제), 수화 나트륨 마그네슘 리튬 실리케이트인 라포나이트(Laponite)( 상표명) RD(Rockwood제), 발열성 실리카인 HDK(상표명)-N20(Wacker Chemie제), 및 독점 수중 아크릴 분산액인 리올레이트(Rheolate)(상표명) 425(Elementis제)를 포함한다. 바람직한 소포제는 포마스터(Foamaster)(상표명) NDW(Cognis제), 테고 포멕스(Tego Foamex)(상표명) 88(Tego Chemie제) 및 다프로(Dapro)(상표명) 1760(Elementis제)을 포함한다. 다른 이유를 위해 코팅 조성물내에 존재할 수 있는 다른 화합물들은 2차 포트 라이프 연장제로서 작용할 수도 있다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 몰리화이트 방식 안료 또는 스티렌 부타디엔 라텍스를 첨가하면, 포트 라이프가 마이너 연장될 수 있다. 바람직한 2차 포트 라이프 연장제는 포트 라이프 연장을 위해 크로메이트가 없는 선택성을 부여하는 3차 아민이다.Optionally, the coating composition may be further additives well known to those skilled in the art, for example thixotropes and / or rheology modifiers (organic clays, xanthan gum, cellulose thickeners, polyether urea polyurethanes, (pyrogenic) silicas). , Acrylics, etc.), antifoams (especially where latex denaturants are present), and optionally secondary pot life extenders such as chromate (eg sodium dichromate) or tertiary amines (eg triethylamine or dimethyl Aminoethanol). Preferred thixotropes and / or rheology modifiers are Benton® EW (manufactured by Elementis), which is sodium magnesium silicate (organic clay), Benolite® (manufactured by WH), a hydrous aluminum silicate, hydrated Laponite (trade name) RD (manufactured by Rockwood), a sodium magnesium lithium silicate, HDK (trade name) -N20 (manufactured by Wacker Chemie), a pyrogenic silica, and Rheolate (trade name) 425, a proprietary acrylic dispersion. (Made by Elementis) is included. Preferred antifoaming agents include Foamaster® NDW (manufactured by Cognis), Tego Foamex® 88 (manufactured by Tego Chemie) and Dapro® 1760 (manufactured by Elementis). . It has been found that other compounds that may be present in the coating composition for other reasons may also act as secondary pot life extenders. For example, the addition of molybdenum-based pigments or styrene butadiene latexes may result in minor pot life extension. Preferred secondary pot life extenders are tertiary amines that impart chromate-free selectivity for pot life extension.

포트 라이프가 길수록 시스템이 알루미나를 추가로 포함하는 것이 밝혀졌다. 본 출원에서, 코팅 조성물내 알루미나의 농도는 조성물내에 존재하는 실리카 졸 또는 실리케이트 입자들을 기준으로 한 Al2O3의 중량%로서 제공된다. 최적의 특성들을 수득하기 위해, 알루미나-변성 실리카 졸과 같은 알루미나-안정화 실리카 졸을 사용하는 것이 바람직하다. 알루미나-변성 졸에서, 입자의 표면은 입자에 결합되는 나트륨 알루미네이트에 의해 변성된다. 바람직하게는, 상기 실리카 졸은 0.05 내지 2.5 중량%의 알루미나, 보다 바람직하게는 0.05 내지 2.0 중량%의 알루미나에 의해 변성된다.The longer the pot life, the more the system was found to contain alumina. In the present application, the concentration of alumina in the coating composition is given as weight percent of Al 2 O 3 based on the silica sol or silicate particles present in the composition. In order to obtain optimal properties, it is preferable to use an alumina-stabilized silica sol, such as an alumina-modified silica sol. In an alumina-modified sol, the surface of the particles is modified by sodium aluminate that is bound to the particles. Preferably, the silica sol is modified with 0.05 to 2.5% by weight of alumina, more preferably 0.05 to 2.0% by weight of alumina.

보통, 코팅 시스템은 코팅을 도포하기 전에 전체적으로 성분들이 혼합되는 2(이상의) 성분 시스템으로서 제공된다. 코팅 조성물의 모든 성분들을 도포하기 바로 전에 첨가하고, 전체적으로 혼합함으로써 코팅을 도포하기전에 코팅 조성물을 제조할 수도 있다. 상기 방법은 또한, 코팅 조성물내 성분들의 온-라인 혼합(on-line mixing)을 의미할 수도 있다. 상기 방법은 제한된 포트 라이프를 갖는 코팅 조성물에 특히 적당하다.Usually, the coating system is provided as a two (or more) component system in which the components are mixed as a whole before applying the coating. It is also possible to prepare a coating composition prior to applying the coating by adding all the components of the coating composition just before applying and mixing throughout. The method may also mean on-line mixing of the components in the coating composition. The method is particularly suitable for coating compositions with limited pot life.

특성들의 발생은 프라이머 코팅의 필름 강도를 증가시키는 용액에 의해 기재가 처리될 수 있는 후-처리 방법에 의해 가속될 수 있다. 바람직하게는, 금속 기재는 본 발명에 따른 코팅에 의해 프라이머 코팅되며, 프라이머 코팅이 지촉 건조된 정도까지 건조된후에, 필름 강화 용액으로 처리된다. 프라이머 코팅의 필름 강도를 증가시키는 상기 용액은 보통 무기 염의 수용액 또는 반응성 규소-함유 기를 갖는 물질의 용액일 수 있다.The generation of properties can be accelerated by a post-treatment method in which the substrate can be treated with a solution that increases the film strength of the primer coating. Preferably, the metal substrate is primer coated by the coating according to the invention, which is then treated with a film strengthening solution after the primer coating has been dried to the extent of the touch drying. The solution which increases the film strength of the primer coating can usually be an aqueous solution of an inorganic salt or a solution of a material having reactive silicon-containing groups.

특성들의 발생은 선택적으로 후-처리된 코팅 기재를 물속에 함침시키거나, 또는 50% 이상, 바람직하게는 80% 이상의 상대 습도를 갖는 대기내에서 선택적으로 후-처리된 코팅 기재를 조건화시킴으로써 가속될 수 있다. 바람직하게는, 금속 기재가 본 발명에 따른 코팅재에 의해 프라이머 코팅되고, 프라이머 코팅이 지촉 건조 정도까지 건조된 후에, 물 속에 함침되거나 또는 50% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상의 상대 습도를 갖는 대기내에서 선택적으로 유지된다. 보다 바람직하게는 금속 기재가 본 발명에 따른 코팅에 의해 프라이머 코팅되고, 그후 프라이머 코팅이 지촉 건조 정도까지 건조된 후에, 필름 강화 용액에 의해 첫번째로 처리된후 물속에 함침되거나 또는 50% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상의 상대 습도를 갖는 대기내에서 선택적으로 유지된다.The development of properties can be accelerated by optionally impregnating the post-treated coating substrate in water or by conditioning the selectively post-treated coating substrate in an atmosphere having a relative humidity of at least 50%, preferably at least 80%. Can be. Preferably, the metal substrate is primer coated with the coating according to the invention, and after the primer coating has been dried to the degree of dry touch, it is impregnated in water or has an atmosphere with a relative humidity of at least 50%, more preferably at least 80%. Is optionally maintained within. More preferably the metal substrate is primer coated by the coating according to the invention, after which the primer coating is dried to the extent of the dry touch, which is first treated with a film strengthening solution and then impregnated in water or at least 50%, more Preferably it is optionally maintained in the atmosphere with a relative humidity of at least 80%.

신속 건조가 논점이 아닌 경우에는, 25 내지 50% 상대 습도와 같이 낮은 상대 습도에서 후-처리되지 않은 코팅을 건조시킬 수 있다. 코팅 특성들의 발생은 덜 빠르게 진행될 것이지만, 결국 양호한 코팅 특성들이 수득된다.If rapid drying is not an issue, the post-treated coating may be dried at low relative humidity, such as 25-50% relative humidity. The generation of coating properties will proceed less quickly, but eventually good coating properties are obtained.

바람직한 구체예에서, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 제조되고 오버코팅되는 강철 기재의 코팅을 위한 수계 숍 프라이머이며, 상기 조성물은 20-40 부피%의 고형물 함량을 가지고, 임계 안료 부피 농도에 대한 안료 부피 농도의 비율은 1 미만이며, 상기 조성물은 하기 성분들을 포함한다:In a preferred embodiment, the coating composition according to the invention is an aqueous shop primer for the coating of steel substrates which are produced and overcoated, said composition having a solids content of 20-40% by volume and pigment volume relative to critical pigment volume concentrations. The ratio of concentrations is less than 1 and the composition comprises the following components:

- 6:1 이상의 SiO2/M2O 몰비 및 9.5 내지 11의 pH를 갖는 수성 실리카 졸 결합제(여기서, M은 알칼리 금속과 암모늄 이온의 전체를 나타내며, 선택적으로 알루미나 변성된 실리카 입자들의 평균 크기는 10 ㎚ 초과 내지 16 ㎚ 이하임),An aqueous silica sol binder having a SiO 2 / M 2 O molar ratio of at least 6: 1 and a pH of 9.5 to 11, wherein M represents the total of the alkali metal and ammonium ions, and optionally the average size of the alumina modified silica particles Greater than 10 nm and less than or equal to 16 nm),

- 건조 필름을 기준으로, 코팅의 10 부피% 내지 55 부피%를 차지하는 평균 입자 크기가 2 ㎛ 내지 12 ㎛인 아연 분말, 아연 합금, 또는 아연 분말과 아연 합금,Zinc powders, zinc alloys, or zinc powders and zinc alloys with an average particle size of from 2 μm to 12 μm, accounting for 10% to 55% by volume of the coating, based on the dry film,

- 고체 결합제를 기준으로 0-35 중량%의 유기 수지,0-35% by weight of organic resins, based on solid binders,

- 고체 결합제를 기준으로 0-30 중량%의 실란 커플링제,0-30% by weight of silane coupling agent based on the solid binder,

- 선택적으로 비-아연 안료(들), 및Optionally non-zinc pigment (s), and

- 선택적으로 포트 라이프 연장제.-Optional pot life extender.

본 발명은 하기 실시예들을 참고로 설명될 것이다. 이들은 본 발명을 상술하기 위한 것일뿐 본 발명의 범주를 어떤 방법으로도 제한하는 것으로 간주되지는 않는다. The invention will be explained with reference to the following examples. They are intended to detail the invention and are not to be considered as limiting the scope of the invention in any way.             

본 실시예에서 출발 물질로서 사용되는 화합물들은 하기의 원료를 가진다:The compounds used as starting materials in this example have the following raw materials:

루독스(Ludox) SM 농도 30 중량%, 평균 입자 크기 7㎚, SiO2/Na2O 몰비 50:1, DuPont제, pH 10.3의 실리카 졸Ludox SM concentration 30 wt%, average particle size 7 nm, SiO 2 / Na 2 O molar ratio 50: 1, DuPont, silica sol with pH 10.3

루독스 HS-40 농도 40 중량%, 입자 크기 12㎚, SiO2/Na2O 몰비 95:1, DuPont제, pH 9.8의 실리카 졸Ludox HS-40 concentration 40 wt%, particle size 12 nm, silica sol with SiO 2 / Na 2 O molar ratio 95: 1, DuPont, pH 9.8

루독스 TM-40 농도 40 중량%, 평균 입자 크기 22㎚, SiO2/Na2O 몰비 225:1, DuPont제, pH 8.8의 실리카 졸Ludox TM-40 concentration 40 wt%, average particle size 22 nm, SiO 2 / Na 2 O molar ratio 225: 1, DuPont, pH 8.8 silica sol

빈드질(Bindzil) 40/170 농도 40 중량%, 평균 입자 크기 20㎚, SiO2/Na2O 몰비 160:1, Akzo Nobel(Eka Chemicals)제, pH 9.4의 실리카 졸Bindzil 40/170 concentration 40% by weight, average particle size 20nm, SiO 2 / Na 2 O molar ratio 160: 1, silica sol made by Akzo Nobel (Eka Chemicals), pH 9.4

니아콜(Nyacol) 농도 40 중량%, 평균 입자 크기 16㎚, SiO2/Na2O 몰비 105:1, Akzo Nobel(Eka Chemicals)제, pH 9.8의 실리카 졸Nyacol concentration 40% by weight, average particle size 16 nm, SiO 2 / Na 2 O molar ratio 105: 1, silica sol from Akzo Nobel (Eka Chemicals), pH 9.8

니아콜 Al 니아콜의 알루미나-변성물, pH 9.9Niacol Alumina-Modified Al Niacol, pH 9.9

XZ 94770 50 부피% 고형물의 스티렌/부타디엔 유기 라텍스, Dow Chemicals제XZ 94770 50% by volume solids styrene / butadiene organic latex from Dow Chemicals

미넥스(Minex) 20 평균 입자 크기 2.95㎛의 나트륨 칼륨 알루미늄 실리케이트 연장제 안료, North Cape Minerals제Minex 20 sodium potassium aluminum silicate extender pigment with average particle size of 2.95 μm, manufactured by North Cape Minerals

아연 가루 7㎛ 평균 입자 크기 금속 분말, Trident Alloys제Zinc Powder 7㎛ Average Particle Size Metal Powder, Made by Trident Alloys

몰리화이트(Molywhite) 212 칼슘 아연 몰리브데이트, 입자 크기 4.1㎛의 방식 안료, Sherwin Williams제Molywhite 212 calcium zinc molybdate, anticorrosive pigment with a particle size of 4.1 μm, manufactured by Sherwin Williams

벤톤(Bentone) EW 나트륨 마그네슘 실리케이트 딕소트로프, Elementis제Benton EW sodium magnesium silicate thixotropes, made by Elementis

본 실험예에서, 달리 특정하지 않는한 상기와 같은 pH를 갖는 실리카 졸이 사용되었다. pH가 상기와 다른 pH인 경우, pH 조정은 하기와 같이 실시하였다:In this experimental example, silica sol having the same pH as above was used unless otherwise specified. When the pH is different from the above, pH adjustment was performed as follows:

(ⅰ) 교반된 졸에 pH가 1.5인 희석 황산을 첨가하여 pH 9를 수득하였다(Iii) pH 9 was obtained by adding dilute sulfuric acid having a pH of 1.5 to the stirred sol.

(ⅱ) 교반된 졸에 pH가 14인 수산화나트륨을 첨가하여 pH 10을 수득하였다(Ii) pH 10 was obtained by adding sodium hydroxide having a pH of 14 to the stirred sol.

(ⅲ) 교반된 졸에 pH가 14인 수산화나트륨을 첨가하여 pH 11을 수득하였다(Iii) pH 11 was added to the stirred sol to give pH 11.

실시예 1Example 1

12㎚ 실리카 졸을 포함하고, 건조 필름내 40 부피% 아연을 갖는 코팅재내 PVC를 변화시키는 것의 효과를 측정하기 위해, 약 28 부피%의 고형물 농도를 갖는 여러 조성물들을 제조하였다.Several compositions were prepared having a solids concentration of about 28% by volume to determine the effect of varying PVC in a coating comprising 12nm silica sol and having 40% by volume zinc in the dry film.

실시예 1c에 사용된 조성물은 하기 성분들로부터 제조하였다.The composition used in Example 1c was prepared from the following ingredients.

Figure 112004009964219-pct00001
Figure 112004009964219-pct00001

실시예 1a, 1b, 1d 및 1e를 위해, 실시예 1c의 조성물에 몰리화이트 212 및 미넥스 20을 첨가하거나, 실시예 1c의 조성물로부터 몰리화이트 212 및 미넥스 20을 제거함으로써 PVC를 변화시킨 조성물들을 제조하였다.For Examples 1a, 1b, 1d, and 1e, the PVC was changed by adding Mollywhite 212 and Minex 20 to the composition of Example 1c, or by removing Mollywhite 212 and Minex 20 from the composition of Example 1c. Were prepared.

35℃ 및 30% 상대 습도에서 15-20㎛의 건조 필름 두께로 15㎝×10㎝ 강철 패널에 상기 수득된 프라이머 코팅을 도포하였다. 상기 프라이머를 23℃, 60% RH에서 건조시키고, 도포후 1시간 및 1일 후에 이들의 물리적 특성들에 대해 시험하였다. 시험 결과는 표 1에 개시되어 있다.The primer coating obtained above was applied to a 15 cm × 10 cm steel panel with a dry film thickness of 15-20 μm at 35 ° C. and 30% relative humidity. The primers were dried at 23 ° C., 60% RH and tested for their physical properties 1 hour and 1 day after application. The test results are shown in Table 1.

Figure 112004009964219-pct00002
Figure 112004009964219-pct00002

실시예 2Example 2

12㎚ 실리카 졸을 포함하고, 건조 필름내 40% 아연을 갖는 코팅내 라텍스 XZ 94770의 효과를 측정하기 위해, 약 28 부피%의 고형물 농도를 갖는 여러 조성물들을 제조하였다. 실시예 1a - 1f와 유사한 숍 프라이머 조성물들을 제조하였다. 실시예 2를 위해 제조한 모든 조성물내 라텍스 수준은 실리카 졸을 기준으로 20 부피%였다.To measure the effect of latex XZ 94770 in a coating comprising 12 nm silica sol and 40% zinc in a dry film, several compositions were prepared having a solids concentration of about 28% by volume. Shop primer compositions similar to Examples 1a-1f were prepared. The latex level in all compositions prepared for Example 2 was 20% by volume based on the silica sol.

실시예 2c에서 사용된 조성물은 하기 성분들로부터 제조하였다.The composition used in Example 2c was prepared from the following ingredients.

Figure 112004009964219-pct00003
Figure 112004009964219-pct00003

35℃ 및 30% 상대 습도에서 15-20㎛의 건조 필름 두께로 15㎝×10㎝ 강철 패널에 상기 수득된 프라이머 코팅을 도포하였다. 상기 프라이머를 23℃, 60% RH에서 건조시키고, 도포후 1시간 및 1일 후에 이들의 물리적 특성들에 대해 시험하였다. 시험 결과는 표 2에 개시되어 있다.The primer coating obtained above was applied to a 15 cm × 10 cm steel panel with a dry film thickness of 15-20 μm at 35 ° C. and 30% relative humidity. The primers were dried at 23 ° C., 60% RH and tested for their physical properties 1 hour and 1 day after application. The test results are shown in Table 2.

Figure 112004009964219-pct00004
Figure 112004009964219-pct00004

표 1의 결과와 비교된 표 2의 결과는 조성물에 라텍스를 첨가함으로써 필름 특성들이 개선될 수 있다는 것을 보여준다. 코팅 특성들은 PVC 50-55%에서 가장 빨리 발생되었다.The results in Table 2 compared to the results in Table 1 show that film properties can be improved by adding latex to the composition. Coating properties occurred fastest in PVC 50-55%.

실시예 3Example 3

12㎚ 실리카 졸을 포함하고, 건조 필름내 40% 아연을 갖는 코팅재내 라텍스 수준을 높이는 것의 효과를 측정하기 위해, 28 부피%의 고형물 농도를 갖는 여러 조성물들을 제조하였다. 프라이머 코팅은 50%의 안료 부피 농도를 가졌으며, 이는 임계 안료 부피 농도의 0.72배이다.In order to determine the effect of raising the latex level in the coating with 12 nm silica sol and having 40% zinc in the dry film, several compositions with a solids concentration of 28% by volume were prepared. The primer coating had a pigment volume concentration of 50%, which is 0.72 times the critical pigment volume concentration.

실시예 3a에서 사용된 조성물은 하기 성분들로부터 제조하였다.The composition used in Example 3a was prepared from the following ingredients.

Figure 112004009964219-pct00005
Figure 112004009964219-pct00005

실시예 3b - 3d를 위해, 실리카 졸의 양을 감소시키고, 라텍스 XZ 94770을 증가량으로 첨가함으로써 조성물을 제조하였다.For Examples 3b-3d, the composition was prepared by reducing the amount of silica sol and adding increasing amounts of latex XZ 94770.

도포 및 경화 조건은 상기 실시예에 사용된 것과 같았다. 도포후 1시간 및 1일후 프라이머의 물리적 특성들에 대해 시험하였다. 시험 결과는 표 3에 개시되어 있다. 실리카 졸 및 라텍스 XZ 94770의 양은 건조 필름내 부피%를 의미한다.Application and curing conditions were the same as used in the above examples. The physical properties of the primers were tested 1 hour and 1 day after application. The test results are shown in Table 3. The amount of silica sol and latex XZ 94770 refers to the volume percentage in the dry film.

Figure 112004009964219-pct00006
Figure 112004009964219-pct00006

실시예 4-7Example 4-7

12㎚ 이상의 졸 크기 및 50%의 안료 부피 농도(Λ=0.72)를 갖는 여러 조성물들을 제조하였다. 모든 조성물들은 실리카 졸을 기준으로 40% 아연, 5% 몰리화이트 212, 5% 미넥스 20, 및 20 부피% 라텍스 XZ 94770을 함유하였다. 또한, 비교 실시예인 실시예 41은 70% PVC(Λ=1.06)로 실시하였다.Several compositions were prepared having a sol size of at least 12 nm and a pigment volume concentration of 50% (Λ = 0.72). All compositions contained 40% zinc, 5% Molliwhite 212, 5% Minex 20, and 20 volume% latex XZ 94770 based on silica sol. In addition, Example 4 1 which is a comparative example was implemented with 70% PVC ((lambda = 1.06).

도포 및 경화 조건은 상기 실시예에 사용된 것과 같았다. 시험 결과는 표 4에 개시되어 있다. Application and curing conditions were the same as used in the above examples. The test results are shown in Table 4.             

Figure 112004009964219-pct00007
Figure 112004009964219-pct00007

본 실시예는 16㎚ 졸에 대해 코팅 특성들이 PVC 50-55%에서 신속하게 발생될 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 본 실시예들은 졸 크기가 증가할때 코팅 특성들이 떨어진다는 것을 보여준다.This example shows that for 16 nm sol the coating properties can be generated quickly at 50-55% of PVC. In addition, the present examples show that the coating properties deteriorate as the sol size increases.

실시예 8 및 9Examples 8 and 9

졸 혼련물을 사용하여, 28 부피%의 고형물 농도를 갖는 2개의 프라이머 코팅들을 제조하였다. 두 프라이머 코팅은 50%의 안료 부피 농도를 가지며, 이는 임계 안료 부피 농도의 0.72배이다.Using the sol kneader, two primer coatings were prepared having a solids concentration of 28% by volume. Both primer coatings have a pigment volume concentration of 50%, which is 0.72 times the critical pigment volume concentration.

실시예 8에 사용된 프라이머 코팅은 하기 성분들로 제조하였으며, 10㎚의 평 균 졸 크기를 갖는 코팅이 수득되었다.The primer coating used in Example 8 was prepared with the following components, and a coating having an average sol size of 10 nm was obtained.

Figure 112004009964219-pct00008
Figure 112004009964219-pct00008

실시예 9에 사용된 프라이머 코팅은 하기 성분들로 제조하였으며, 10㎚의 평균 졸 크기를 갖는 코팅이 수득되었다.The primer coating used in Example 9 was prepared with the following components, and a coating having an average sol size of 10 nm was obtained.

Figure 112004009964219-pct00009
Figure 112004009964219-pct00009

수득된 프라이머 코팅을 15-20㎛의 건조 필름 두께로 15㎝×10㎝ 강철 패널에 도포하고, 35℃, 30% RH에서 건조시켰다. 1시간 이내에, 프라임 기재들을 60% RH에 저장하였다. 그후, 도포후 1시간 및 1일후 코팅의 물리적 특성들에 대해 시험하였다. 시험 결과는 표 5에 개시되어 있다.The resulting primer coating was applied to a 15 cm x 10 cm steel panel with a dry film thickness of 15-20 μm and dried at 35 ° C., 30% RH. Within 1 hour, prime substrates were stored in 60% RH. The physical properties of the coatings were then tested for 1 hour and 1 day after application. The test results are shown in Table 5.

Figure 112004009964219-pct00010
Figure 112004009964219-pct00010

표 5의 결과는 졸 혼련물을 사용하여 양호한 필름 특성들이 수득될 수 있다는 것을 보여준다.The results in Table 5 show that good film properties can be obtained using the sol blend.

실시예 10-13Example 10-13

pH가 다양하고, 50%의 안료 부피 농도(Λ=0.72)를 갖는 여러 조성물들을 제조하였다. 모든 조성물들은 실리카 졸을 기준으로 40% 아연, 5% 몰리화이트 212, 8% 미넥스 20, 및 20부피% 라텍스를 함유하였다.Several compositions were prepared with varying pH and having a pigment volume concentration of 50% (Λ = 0.72). All compositions contained 40% zinc, 5% Molliwhite 212, 8% Minex 20, and 20% by volume latex based on the silica sol.

사용된 도포 및 경화 조건은 실시예 1에 사용된 것과 같았다. 시험 결과는 표 6, 7, 8 및 9에 개시되어 있다. The application and curing conditions used were the same as those used in Example 1. Test results are shown in Tables 6, 7, 8 and 9.             

Figure 112004009964219-pct00011
Figure 112004009964219-pct00011

Figure 112004009964219-pct00012
Figure 112004009964219-pct00012

Figure 112004009964219-pct00013
Figure 112004009964219-pct00013

Figure 112004009964219-pct00014
Figure 112004009964219-pct00014

표 6-9에서, 12-20㎚의 평균 입자 크기를 갖는 졸의 pH를 감소시키는 것이 코팅 특성들(의 발생)에 역효과를 미친다는 것이 분명해졌다. 한편, 22㎚ 졸의 pH를 증가시키면 코팅 특성들(의 발생 속도)가 개선된다.In Table 6-9, it was evident that reducing the pH of the sol having an average particle size of 12-20 nm adversely affects the development of coating properties. On the other hand, increasing the pH of the 22 nm sol improves the coating properties (rate of occurrence).

Claims (16)

제조 및 오버코팅할 금속 기재를 코팅하기 위한 조성물로서,A composition for coating a metal substrate to be manufactured and overcoated, 상기 조성물은 실리카 결합제를 포함하고;The composition comprises a silica binder; 상기 조성물의 임계 안료 부피 농도에 대한 안료 부피 농도의 비율은 1 미만이며; The ratio of pigment volume concentration to critical pigment volume concentration of said composition is less than 1; 상기 결합제는 수성 실리카 졸을 포함하고, 알칼리 금속 실리케이트를 포함하거나 포함하지 않으며, 상기 실리카, 실리케이트 입자, 또는 실리카와 실리케이트 입자의 평균 크기는 10 ㎚ 초과이고; 및The binder comprises an aqueous silica sol, with or without an alkali metal silicate, and wherein the average size of the silica, silicate particles, or silica and silicate particles is greater than 10 nm; And 상기 결합제의 SiO2/M2O(여기서, M은 알칼리 금속과 암모늄 이온 전체를 나타냄) 몰 비는 6:1 이상인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.Coating composition, characterized in that the molar ratio of SiO 2 / M 2 O (where M represents the entire alkali metal and ammonium ion) of 6: 1 or more. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 안료 부피 농도는 40 % 내지 55 %인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The coating composition, characterized in that the pigment volume concentration is 40% to 55%. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 결합제는 SiO2/M2O 몰 비가 25:1 이상인 실리카 졸인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The binder is a coating composition, characterized in that the silica sol having a SiO 2 / M 2 O molar ratio of at least 25: 1. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 결합제는 평균 입자 크기가 10 ㎚ 초과 내지 22 ㎚ 이하인 콜로이드 실리카 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The binder comprises colloidal silica particles having an average particle size greater than 10 nm and no more than 22 nm. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 결합제는 평균 입자 크기가 10 ㎚ 초과 내지 16 ㎚ 이하인 콜로이드 실리카 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.And the binder comprises colloidal silica particles having an average particle size greater than 10 nm and no greater than 16 nm. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 수성 실리카 졸의 pH는 9.5 내지 11의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.Coating composition, characterized in that the pH of the aqueous silica sol is in the range of 9.5 to 11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 코팅 조성물은 고체 결합제를 기준으로 0 중량% 내지 30 중량%의 유기 수지를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The coating composition further comprises 0% to 30% by weight of an organic resin based on the solid binder. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 코팅 조성물은 고체 결합제를 기준으로 10 중량% 내지 20 중량%의 유기 수지를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The coating composition further comprises 10% to 20% by weight of organic resin based on the solid binder. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 결합제는 알루미나 표면-변성된 수성 실리카 졸을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The binder comprises an alumina surface-modified aqueous silica sol. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 결합제는 조성물 중의 실리카 졸 입자들을 기준으로 0.05 중량% 내지 2.5 중량%의 알루미나(Al2O3의 중량%로 계산함)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The binder comprises 0.05% to 2.5% by weight of alumina (calculated as the weight percentage of Al 2 O 3 ) based on the silica sol particles in the composition. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 조성물은 수계 숍 프라이머(water based shop primer)인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.Coating composition, characterized in that the water-based shop primer (water based shop primer). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 코팅 조성물은 아연 분말, 아연 합금, 또는 아연 분말과 아연 합금을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.The coating composition further comprises zinc powder, zinc alloy, or zinc powder and zinc alloy. 제조 및 오버코팅할 강철 기재를 코팅하기 위한 수계 숍 프라이머로서,An aqueous shop primer for coating a steel substrate to be manufactured and overcoated, 상기 수계 숍 프라이머를 구성하는 조성물은 20 부피% 내지 40 부피%의 고형물 함량을 가지며, 임계 안료 부피 농도에 대한 안료 부피 농도의 비는 1 미만이고, 하기 성분 a), b), c) 및 d)를 포함하거나, 하기 성분 a), b), c), d) 및 e)를 포함하거나, 하기 성분 a), b), c), d) 및 f)를 포함하거나, 하기 성분 a), b), c), d), e) 및 f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수계 숍 프라이머:The composition constituting the aqueous shop primer has a solids content of 20% by volume to 40% by volume, and the ratio of the pigment volume concentration to the critical pigment volume concentration is less than 1, the following components a), b), c) and d ) Or comprising the following components a), b), c), d) and e) or comprising the following components a), b), c), d) and f), or Aqueous shop primers comprising b), c), d), e) and f): a) 6:1 이상의 SiO2/M2O 몰비 및 9.5 내지 11의 pH를 갖는 수성 실리카 졸 결합제(여기서, M은 알칼리 금속과 암모늄 이온의 전체를 나타내며, 알루미나 변성되거나 변성되지 않은 실리카 입자들의 평균 크기는 10 ㎚ 초과 내지 16 ㎚ 이하임);a) an aqueous silica sol binder having a SiO 2 / M 2 O molar ratio of at least 6: 1 and a pH of 9.5 to 11, wherein M represents the total of the alkali metal and ammonium ions, and the average of the alumina modified or unmodified silica particles The size is greater than 10 nm and no greater than 16 nm); b) 건조 필름을 기준으로, 코팅의 10 부피% 내지 55 부피%를 차지하는 평균 입자 크기가 2 ㎛ 내지 12 ㎛인 아연 분말, 아연 합금, 또는 아연 분말과 아연 합금;b) zinc powder, zinc alloy, or zinc powder and zinc alloy with an average particle size of 2 μm to 12 μm, accounting for 10% to 55% by volume of the coating, based on the dry film; c) 고체 결합제를 기준으로 0 중량% 내지 35 중량%의 유기 수지;c) 0% to 35% by weight of organic resin based on the solid binder; d) 고체 결합제를 기준으로 0 중량% 내지 30 중량%의 실란 커플링제;d) 0% to 30% by weight of the silane coupling agent based on the solid binder; e) 비-아연 안료(들); 및e) non-zinc pigment (s); And f) 포트 라이프 연장제(pot life extender);f) pot life extenders; 강철 기재의 프라이머 코팅 방법으로서,As a primer coating method of a steel substrate, pH가 9.5 내지 11로 조정된 실리카 졸을 사용하여 제조하는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 코팅 조성물로 금속을 프라이머 코팅하는 것을 특징으로 하는 강철 기재의 프라이머 코팅 방법.A method for coating a primer on a steel base, characterized in that the metal is primer coated with the coating composition according to claim 1 prepared using a silica sol having a pH adjusted from 9.5 to 11. 강철 기재의 프라이머 코팅 방법으로서,As a primer coating method of a steel substrate, 금속은 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 코팅 조성물로 프라이머 코팅하며; 및The metal is primer coated with the coating composition according to claim 1; And 상기 프라이머 코팅을 지촉 건조(touch dry)되는 정도로 건조시킨 후 필름 강화 용액으로 처리할 수도 있는 것을 특징으로 하는 강철 기재의 프라이머 코팅 방법.The primer coating method of drying a steel substrate, characterized in that after drying to the touch dry (touch dry) can be treated with a film reinforcement solution. 강철 기재의 프라이머 코팅 방법으로서,As a primer coating method of a steel substrate, 금속을 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 코팅 조성물로 프라이머 코팅하며; 및Primer coating the metal with the coating composition according to claim 1; And 상기 프라이머 코팅을 지촉 건조되는 정도로 건조시킨 후 코팅된 기재를 물속에 함침시키거나, 또는 대안적으로 50 % 이상의 상대 습도를 갖는 대기 중에 유지시키는 것을 특징으로 하는 강철 기재의 프라이머 코팅 방법.And drying the primer coating to a dry extent to the touch and then impregnating the coated substrate in water, or alternatively, maintaining the primer coating in an atmosphere having a relative humidity of at least 50%.
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