KR19990008042A

KR19990008042A - 표면처리 금속분말 및 수용성 코팅조성물에서의 그 사용

Info

Publication number: KR19990008042A
Application number: KR1019970707566A
Authority: KR
Inventors: 토마스라우벤더; 페트라프란케; 마그달레나겔팅거
Original assignee: 에리히프랑크; 와커-헤미게엠베하
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1999-01-25
Also published as: ATE177131T1; MY132203A; DE19515538A1; EP0822959A1; WO1996034046A1; TW399087B; EP0822959B1; NO974935D0; NO974935L; DE59601387D1; CN1182444A; JPH10506670A

Abstract

비이온 유화제로 표면처리시킨 새로운 금속분말, 특히 아연분말에 관한 것이다.

표면처리한 금속분말은 금속분말과 용제의 혼합물과 비이온 유화제를혼합시켜, 용제를 제거시키고 이와같이하여 얻어진 표면처리 금속분말을 건조시킴으로써 제조한다.

그 표면처리 금속분말은 수용성 코팅조성물, 특히 오르가노실리콘화합물로 구성되는 수용성 코팅 조성물에 사용된다.

Description

표면 처리 금속분말 및 수용성 코팅조성물에서의 그 사용

수용성 코팅재는 환경상의 오염을 감소시키므로 용제 함유 코팅재와 대비하여 볼 때 광범위하게 사용되었다.

금속분말로 구성되어 있는 페인트등의 코팅 조성물은 공지되어 있다.

예로서, 아연분말로 구성되어 있는 페인트가 부식방지 조성물로 사용되었다.

아연분말로 구성되어 있는 수용성 코팅조성물 역시 공지되어 있다.

그러나, 수용성계의 사용은 아연분말이 물과의 반응으로 수소를 생성함으로서 폭발될 수 있는 결점이 있다.

제품안내 책자(Silikophen P 40/W , 미국 Tego chemie Service 사제품, 1989. 10.)에는 아연분말의 접착제(binder)로서 고형분함량 50%를 포함하는 수용성 페닐메틸 실리콘 수지에멀젼으로 상품명 Siliko phen P 40/W 에 대하여 기재되어 있다.

특허문헌 DE-A 42 35 323 에서는

(a) 오르가노폴리실록산수지, (b) 모노오르가노실라놀레이트 및/또는 물 제거에 의해 생성된 이들의 축합생성물, (c) 물로 이루어지는 수용성 바인더(binders)와, 아연분말등의 금속분말(B)과, 선택적으로 최소한 50m²/g 의 BET 표면적을 가지며 소수성화할 수 있는 실리콘 디옥사이드(C) 및 선택적으로 물(D)로 구성되는 오르가노실리콘 화합물을 포함하는 수용성 코팅 조성물에 대하여 기재되어 있다.

그 수용성 코팅조성물은, 한편으로 소량(lowlevel)의 모노오르가노실라놀레이트(b)를 첨가시켜 수소생성을 감소시켜도 건조시간이 길고, 또 용제 및 물에 대한 저항성이 적합하지 않으며, 또 다른 한편으로 더 많은 량의 모노오르가노실라놀레이트(b)을 첨가시켜 건조시간과 용제 및 물에 대한 저항성을 향상시킬수 있으나 pH 의 상승으로 수소의 생성량이 증가되는 결점이 있다.

본 발명은 표면처리 금속분말, 그 제조방법 및 수용성 코팅조성물, 특히 오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅조성물에서의 표면처리 금속분말의 사용에 관한 것이다.

본 발명은 금속 분말과 용제의 혼합물을 유화제와 혼합시켜, 그 용제를 제거시키고, 오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅조성물에서 이와같이 하여 얻어진 표면처리 금속분말을 건조시켜비이온 유화제로 표면처리한 금속분말의 사용에 관한 것이다.

사용되는 표면처리 금속분말에는 아연분말, 알루미늄분말, 강분말(steel powder), 동분말 또는 실리콘분말이 바람직하다.

아연분말, 특히 평균입자크기 3∼20㎛를 가지며, 가금적 구면형상 또는 플레이크(flake)형상의 입자를 가진 아연분말의 사용이 바람직하다.

그 금속분말의 표면을 처리하는데 사용되는 비이온유화제에는 지방산 알코올 폴리글리콜 에테르와 다카 알코올의 (부분) 지방산에스테르가 바람직하다.

지방산 알코올 올리글리콜에테르의 예로는 식 X-CH₂-O(C₂H₄-O)_n-H 의 화합물이 있다.

예로서 X 는 래디컬당 탄소원자 7∼29개, 바람직하게는 11-21 개를 가진 1개의 탄화수소래디컬이고,

n 은 1∼50 , 바람직하게는 6∼18의 정수이다.

지방산 알코올 폴리글리콜 에테르의 지방산 알코올 X-CH₂-OH 의 바람직한 예로는 이소트리데실 알코올이 있다.

지방산 알코올 폴리글리콜 에테르의 바람직한 예로는 이소트리데실(16)-폴리글리콜 에테르 및 이소트리데실(10)-폴리글리콜 에테르가 있으며, 시판 제품으로 상품명 Arlypon IT 16 과 Arlypon IT 10(Grunau 제품)가 있다.

다가알코올의 (부분)지방산 에스테르의 예로는 탄소원자 8∼30개, 바람직하게는 12-22개를 가진 지방산과 탄소원자 3∼6개, 바람직하게는 4-6개, 가장 바람직하게는 4-5개를 가진 다가알코올의 화합물이 있다.

바람직한 지방산의 예로는 스테아린산이 있다.

다가알코올의 예로는 글리세롤등 3가 알코올, D-, L- 및 메소-에리트리톨, 가장 바람직하게는 펜타에리트리톨 등 4가 알코올, D- 및 L- 아라비톨, 아도니톨 및 키실리톨 등 5가 알코올(펜티톨), D-소르비톨, D-만니톨 및 둘시톨 등 6가 알코올(헥시톨)이 있다.

다가알코올의 (부분) 지방산에스테르의 바람직한 예로는 펜타에리트리톨 디스테아레이트가 있으며, 시판 제품으로 상품명 Emulgator S(Grunau 사제품)가 있다.

비이온 유화제는 사용한 금속분말 총중량을 기준으로 각각의 경우 바람직하게는 0.1∼10wt% , 특히 바람직하게는 1.5∼4.0wt% 의 금속분말을 표면처리하는 본 발명에 의한 방법에 사용된다.

비이온 유화제로 표면처리한 금속분말을 제조하는 본 발명의 방법에 사용되는 용제는 비이온 유화제가 용해되는 용제이다.

그 예로는 물, 톨루엔 및 키실렌이 있다.

그 용제는 사용한 금속분말의 총중량을 기준으로 하여 각각의 경우 바람직하게는 10-50wt% , 가장 바람직하게는 20-35wt% 로 사용된다.

비이온 유화제로 표면 처리한 금속분말을 제조하는 본 발명에 의한 방법에서 용제의 분리는 여과에 의해 실시하는 것이 바람직하나, 박막 증발(thin-film evaporation)에 의해 실시할수도 있다.

이와같이하여 얻어진 표면처리한 금속분말은 바람직하게는 0∼70℃ , 가장 바람직하게는 20∼30℃에서 바람직한 압력으로 주변의 대기압, 약 1020hPa에서 건조시키나, 더 높거나 더 낮은 압력에서 건조시킬수도 있다.

비이온 유화제로 표면처리한 금속분말은 수용성 코팅조성물에서 수소의 방출을 억제시키는 효과가 있다.

비이온 유화제로 표면처리한 아연분말은 아연에 의한 음극방식(cathodic protection)이 유지되는 추가효과가 있다.

비이온 유화제로 표면처리한 본 발명에 의한 금속분말은 모든 수용성 코팅조성물, 특히 종래에 금속분말이 사용되었던 오르가노실리콘화합물로 구성되는 모든 수용성 코팅 조성물에 사용할 수 있다.

본 발명에 의해 비이온 유화제로 표면 처리한 금속분말을 사용하는 수용성 코팅 조성물의 예로는 에폭시수지, 말리에이트 수지, 포화폴리에스테르 수지, 알키드수지, 우레아수지, 멜라민수지 및 폴리메타아클릴레이트의 수성조성물(water based compositions)이 있다.

바람직하게 사용되는 오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅조성물은 오르가노폴리실록산 수지(a), 모노오르가노실라놀레이트 및/또는 물 제거에 의해 생성된 이들의 축합생성물(b), 콜로이드상 규산 수용액(c) 및 물(d)로 이루어지는 수용성 바인더(binders)(A)와, 비이온유화제로 표면처리한 금속분말(B)과, 선택적으로 필러 및/또는 안료(c)와 선택적으로 물(D)을 구성하는 조성물이다.

이들의 수용성 코팅 조성물은 실온에서 경질 코팅의 원인이 된다.

콜로이드상 규산(C) 수용액을 첨가시킴으로써 그 코팅은 양호한 건조시간을 가지며, 내수성과 내용매성이 양호하다.

비이온 유화제로 표면처리시킨 본 발명에 의한 금속분말을 사용하여 알칼리성 범위에서도 수소의 방출을 효과적으로 억제한다.

오르가노실리콘 화합물로 이루어지는 수용성 코팅 조성물은 수용성 바인더(A)와, 비이온 유화제로 표면처리한 금속분말(B), 선택적으로 필러 및/또는 안료(C)와, 선택적으로 물(D) 및 다른물질을 혼합시켜 제조하는 것이 바람직하다.

그 수용성 바인더(A)는 오르가노폴리실록산 수지 수용성 에멀젼(a)과 모노머 오르가노실라놀레이트 수용액(b), 콜로이드상 규산 수용액(c) 및 물(d)을 혼합시켜 제조한다.

그 수용성 바인더(A)에서 사용된 오르가노폴리실록산 수지(a)는 Si-결합 히드록시 기 및/또는 알콕시기 0∼70wt%를 포함하는 다음 일반식(I)의 단위로 구성되는 화합물이 바람직하다.

(I)

위식에서, 각각의 R 은 같거나 다르며, 래디컬당 탄소원자 1-18 개를 가진 1가의 탄화수소래디컬이며, a 는 0 , 1 , 2 또는 3 이고 , 평균 1-1.5 이다.

사용한 오르가노폴리실록산(a) 는 실온에서 액상 또는 고상으로 할 수 있다.

래디컬 R 의 예로는 메틸,에틸,n-프로필,이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸 또는 t-펜틸래디컬등 알킬래디컬; n-헥실래디컬등 헥실래디컬; n-헵틸래디컬등 헵틸래디컬; n-옥틸래디컬 및 2,2,4-트리메틸펜틸래디컬등의 이소옥틸래디컬등 옥틸래디컬; n-노닐래디컬 등 노닐래디컬; n-데실래디컬 등 데실래디컬; n-도데실래디컬등 도데실래디컬; n-옥타데실래디컬등 옥타데실래디컬; 시클로펜틸, 시클로헥실 및 시클로헵틸래디컬 및 메틸시클로헥실래디컬등 시클로알킬래디컬; 페닐, 나프틸,안트릴 및 펜안트릴래디컬등 아릴래디컬; 0-, m- 및 p-톨릴래디컬 등 알카릴래디컬; 키실릴래디컬 및 에틸페닐래디컬; 및 벤질래디컬 및 α- 및 β-페닐에틸래디컬 등 아랄킬래디컬이 있다. 메틸 및 페닐래디컬이 바람직하다.

사용한 오르가노폴리실록산 수지(a)는 1종의 오르가노 폴리실록산 수지 또는 최소한 서로 다른 2종의 오르가노폴리실록산수지의 혼합물로 구성할 수 있다.

그 수용성 바인더(A)에서 사용된 모노 오르가노실라놀레이트(b)는 다음 일반식(II)의 화합물이 바람직하다.

R¹Si(OM)_m(OH)_3-m(II)

위식에서,

R¹은 같거나 다르며, 래디컬당 탄소원자 1-8개를 가진 1가의 탄화수소래디컬이다.

M 은 알칼리 금속 카티온 또는 암모늄기이고,

m 은 값 0.1∼3 인 정수 또는 분수이다.

래디컬 R¹의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸 , t-부틸 , n-펜틸 , 이소펜틸, 네오펜틸 및 t-펜틸 래디컬 등 알킬래디컬; n-헥실래디컬 등 헥실래디컬; n-헵틸래디컬 등 헵틸래디컬; n-옥틸래디컬 및 이소옥틸래디컬 등 옥틸래디컬이 있다.

래디컬 R¹의 바람직한 예로는 메틸래디컬이 있다.

래디컬 M 의 예로는 리튬,소듐 및 포타슘 등 알칼리금속의 카티온 및 다음 일반식의 래디컬 +NR² ₄ 이 있다(이식에서 각각의 R²는 같거나 다르며 래디컬당 탄소원자 1-6개를 가진 1가의 탄화수소래디컬이다).

래디컬 M 의 바람직한 예로는 Na⁺및 K⁺가 있다.

래디컬 R²의 예로는 메틸,에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소펜틸 , 네오펜틸 및 t-펜틸래디컬 및 n-헥실래디컬 등의 헥실래디컬 등 알킬래디컬이 있다.

사용한 모노오르가노실라놀레이트(b)는 1종의 모노오르가노실라놀레이트 또는 그밖에 최소한 서로다른 2종의 노모오르가노실라놀레이트의 혼합물로 구성할 수 있다.

오르가노폴리실록산 수지의 수용성 에멀젼을 제조하기 위하여, 오르가노폴리실록산 수지(a)는, 실리콘 화학에서 통상적인 유화제를 첨가하는 방법에 의해 물로 유화시킨다.

여기서, 그 유화제는 화학적특성에 따라 수상(aqueous phase)과 오일상(oil phase)으로 초기에 형성할 수 있다.

그 유화공정은 에멀젼 제조에 적합한 통상의 혼합장치, 예로서 상품명 ultra-Turrax(prof.P.willems)등 고속 고정-회전교반장치에서 실시할 수 있다.

사용한 수용성에멀젼은 각각의 경우 수용성에멀젼 총중량을 기준으로 하여 오르가노폴리실록산 수지(a)를 바람직하게는 25∼75wt% , 특히 바람직하게는 40~60wt% 로 구성한다.

그 수용성 에멀젼의 제조에 있어서 사용한 유화제는, 모두 종래에 공지된 이온 및 비이온 유화제로서, 오르가노폴리실록산 수지의 안정성있는 수용성 에멀젼을 제조할 수 있는 단독 및 서로 다른 유화제의 혼합물이다.

특허문헌 US-A 4,797,106 에 기재되어 있는 유화제를 사용할 수도 있다.

비이온 유화제의 사용이 바람직하다.

비이온 유화제의 예로는 지방산 알코올 폴리글리콜에테르와 부분가수분해 폴리비닐 알코올이 있다.

지방산 알코올 폴리글리콜에테르는 예로서 상품명 Arlypon SA4 또는 Arlypon IT16(Grunau 사제품)으로 시판되고 있으며, 부분가수분해 폴리비닐 알코올은 예로서 상품명 polyviol W 25/140(Wacker 회사제품)으로 시판되고 있다.

사용한 수용성 에멀젼은 유화제를 수용성 에멀젼 총중량을 기준으로 하여 각각의 경우 바람직하게는 0.1~50wt% , 특히 바람직하게는 2~4wt% 로 구성한다.

모노오르가노실라놀레이트 수용액 (b) 및/또는 물을 제거시켜 생성한 그 축합생성물은 모노오르가노실라놀레이트를, 그 수용액 총중량을 기준으로 하여 각각의 경우 바람직하게는 10~70wt% , 특히 바람직하게는 40~50wt% 로 구성한다.

사용한 모노오르가노실라놀레이트의 수용액 (b)은 예로서 메틸트리클로로실란등 오르가노트리클로로실란을 가수분해시킨다음, 포타슘 히드록사이드 등 알칼리 금속 히드록사이드 수용액중에서 가수분해 생성물을 분해시켜 제조한다.

본 발명에 의한 수용성 바인더(A)의 제조방법에 있어서, 모노오르가노실라놀레이트 및/또는 물을 제거시켜 생성한 그 축합생성물의 수용액 (b)은 오르가노실록산 수지수용액(a) 총중량을 기준으로 하여 각각의 경우 바람직하게는 0.1~50wt% , 가장 바람직하게는 2-10wt% 로 사용한다.

사용한 콜로이드상 규산 수용액(c)은 규산을, 그 수용액 총중량을 기준으로 하여 각각의 경우 바람직하게는 10-90wt% , 가장 바람직하게는 40-50wt% 로 구성한다.

콜로이드상 규산 수용액(c)으로 제품명 Borchibond 145(Gebr. Borchers 사제품, 독일 Goslar )를 사용하는 것이 바람직하며, 그 콜로이드상 규산 수용액은 그 수용액 총중량으로 기준으로 하여 각각의 경우 규산 45~47wt% 로 구성한다.

또, 콜로이드상 규산 수용액(c)으로 예로서 제품 Bayer Kieselsol 2000(Bayer AG 사제품, 독일 Leverkusen)을 사용할 수도 있으며, 그 콜로이드상 규산 수용액(c)은 그 수용액 총중량을 기준으로 하여 규산 약 30wt% 로 구성한다.

그 수용성 바인더(A)의 제조방법에 있어서, 콜로이드상 규산 수용액(c)은 오르가노폴리실록산 수지(a) 수용성 에멀젼 총중량을 기준으로 하여 각각의 경우 바람직하게는 0.1~200wt% , 가장 바람직하게는 80~120wt%를 사용한다.

수용성 바인더(A)의 제조방법에 있어서, 물(d)은 오르가노폴리실록산 수지(a)수용성 에멀젼 총중량을 기준으로 하여 각각의 경우 바람직하게는 0.1~200wt% , 가장 바람직하게는 80~120wt%를 사용한다.

선택적으로 사용되는 필러(C)의 예로는 소성규산 및 침전규산 등 최소한 50m²/g 의 BET 표면적을 가진 실리콘디옥사이드가 있다.

그 실리콘 디옥사이드는 예로서 헥사메틸디실라잔, 오르가노실란 또는 오르가노실록산 등 오르가노실리콘 화합물과의 처리에 의해 소수성화할 수 있다.

필러(C)의 다른 예로는 석영, 방해석(calcite), 고회석(dolomite), 규조트 , 제올라이트, 벤토나이트 등 몬트모릴로나이트, 카올린, 백악, 탈크, 마이카, 석고, 카본블랙, 실리콘니트리드, 보론 니트리드 및 세라믹분말, 글라스분말 및 플라스틱 분말이 있다.

선택적으로 사용되는 안료(C)로서 금속 화합물 등 착색안료 및 기타안료의 사용이 바람직하다.

안료(C)의 예로는 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 산화제이철 및 산화아연 등 금속산화물 및/또는 그 혼합산화물, 금속설피드, 칼슘카르보네이트등 금속카르보네이트, 칼슘실리케이트 및 지르코늄 실리케이트 등 금속실리케이트 , 바륨설페이트등 금속설페이트, 징크크로메이트 등 크로메이트, 아이언마이카(iron mica), 그라파이트 및 실리콘 카바이드가 있다.

오르가노실리콘 화합물을 구성하는 수용성 코팅 조성물은, 수용성 바인더(A) 100 중량부와, 비이온 유화제로 표면처리한 금속분말(B) 10-2000 중량부, 가장 바람직하게는 300-700 중량부와, 필러 및/또는 안료(C) 0~2000 중량부, 가장 바람직하게는 10~50 중량부와, 물(D) 0~300 중량부, 바람직하게는 50~150 중량부로 구성한다.

오르가노실리콘 화합물로 구성하는 수용성 코팅조성물은 코팅조성물의 제조의 사용에 통상적으로 포함할 수 있는 다른 물질을 구성할 수 있다.

다른 물질의 예로는 점도부여제(thickeners), 소듐 포스페이트, 징크포스페이트 및 징크 알루미늄 포스페이트 등 부식억제제, 흐름첨가제(flow additives), 소포제, 분산조제, 습윤조제 및 접착촉진제가 있다.

오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅조성물은 1-성분계로 또는 2-성분계로 사용할 수 있다.

2-성분계에서 금속분말(B), 바람직하게는 아연분말은 제1성분으로 , 그리고 수용성 바인더(A)는 제 2 성분으로 한다.

이 발명에 의한 표면 처리금속분말로 구성하는 수용성 코팅 조성물은 어떤 타입의 금속에서도 처리할 수 있고, 금속분말, 특히 아연분말로 구성되는 코팅조성물 역시 처리할 수 있다.

여기서 용어 금속에는 금속합금이 포함된다.

금속의 예로는 철 및 강이 있다.

이 발명에 의한 금속처리 금속분말로 구성되는 수용성 코팅 조성물의 예로는 바니시 및 페인트가 있다.

오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅 조성물은 0~70℃ , 바람직하게는 20~40℃ 에서 건조시키는 것이 바람직하다.

오르가노실리콘화합물로 구성되는 수용성 코팅조성물은 프라이머(primers)로 또는 내식성이 있거나 내열성이 없는 안료 또는 바니시로 사용된다.

이들의 코팅조성물은 내온성이 양호한 코팅형성의 원인이 되어, 1000℃ 이내의 내열성이 필요한 여러 가지의 처리분야에서 적합하며, 그 예로는 탱커, 브리지(bridges), 천공 플랫폼(platform), 크레인, 오븐, 가열판, 퍼니스 튜브(furnace tube), 정련로(refineries), 내연기관, 전기모터 및 소화장치의 코팅을 제조하는데 있다.

다음 실시예에서 모든부와 백분률은 특별한 설명이 없으면 중량을 붙처 사용한다.

실시예 1

평균입자크기 4-6㎛ 의 아연분말(상품명 Zn 615, Anker 사제품) 79g을 키실렌 20g 과 현탁하였다.

그 다음, 표 1 에 나타낸 유화제를 표 1 에 나타낸 양의 혼합물에 10분간 패들(paddle)교반기를 사용하여 교반하였다.

이와같이하여 처리한 아연분말을 그 다음 여과시켜 공기중에서 건조하였다.

다음 유화제를 사용하였다.

E1 = 이소트리데실 (16)-폴리글리콜에테르(상품명 Arlypon IT 16, Grunau 사제품)

E 2 = 이소트리데실(10)-폴리글리콜에테르(상품명 Arlypon IT 10, Grunau 사제품)

E 3= 부분 펜타에리트리톨 스테아린산 에스테르(상품명 Emulgator S, Grunau 사제품)

표면처리시킨 건조 아연분말 40g을 물 50g 으로 현탁하였다.

초과시간 동안 수소의 발생량을 측정하였다.

미처리 아연분말(상품명 Zn 615)을 대비물질로 사용하였다.

그 결과를 표1 에 나타내었다.

대비실시예 1

실시예 1에서 사용한 비이온 유화제 대신, 아니온 유화제, 알킬벤젠설폰산(=VI)을 사용하는 것을 제외하는 실시예 1 의 처리공정을 반복하였다.

그 결과를 다음 표1 에 나타내었다.

[표 1]

	수소생성(㎖)
	24시간 48시간 72시간 96시간 120시간 144시간 168시간 192시간
Zn(미처리)Zn+1.25%^E1Zn+1.9%^E1Zn+7.6%^E1Zn+1.25%^E2Zn+1.9%^E2Zn+1.2%^E3Zn+1.25%^*V1	5 9 15 - - 22 26 294 6 - - 17 20 - 271 1 1 - - - - -3 5 7 - - 8 9 330 0 - - - - - -3 4 4 - 4 - 4 44 6 10 13 - - 23 -2 4 - - 53 58 - 63

＊ 사용한 아연분말 총중량을 기준으로 한 wt%

실시예 2

아연분말대신 알루미늄 분말(상품명 : Aluminiumpulver spezialschliff C.T.n.l., Eckart GmbH, Furth)을 사용하여 실시예 1 의 처리공정을 반복하였다.

유화제는 사용한 알루미늄 분말 총중량을 기준으로 하여 E1 = 이소트리데실(16)-폴리글리콜 에테르(상품명 Arylpon IT 16, Grunau 사제품)1.9wt%를 사용하였다.

미처리 알루미늄 분말을 대비물질로 사용하였다.

그 결과를 다음표 2 에 나타내었다.

[표 2]

	수소생성(㎖)
	24시간 48시간
Al(미처리)Al+1.9%E1	73 ＞1003 ＞100

실시예 3

점도(Brookfield DV-II SP.2, 100rpm)40mPaxs (25℃), pH 7을 가지며 비이온 유화제로 구성되는 메틸페닐실리콘수지(상품명 SILRES MP 42 E, Wacker-chemie GmbH 사제품)42% 수용성 에멀젼 25.0g 과, 포타슘메틸실라놀레이트(상품명 Wacker BS 15, Wacker-chemie GmbH 사제품)약 42% 수용액 2.0g 과,

콜로이드상 규산(상품명 Borchibond 145, Gebr. Borchers 사제품)약 45% 수용액 25.0g 과, 물 25.0g을 서로 혼합하였다.

이와같이하여 얻어진 혼합물을, 상품명 Bentonepaste LT(Beutone LT(Rheox 사제품)를 물에 현탁시킨 3% 현탁액 20.0g 과, 아연 알루미늄 포스페이트(상품명 Heucophos ZPA , Heubach 사제품)2.6g 과, 마이카(상품명 Glimmer SC, Microfine Minerals and chemicals 사제품)29.9g 과, 유화제 E1(E1 = 이소트리데실 (16)-폴리글리콜에테르, 상품명 Arylpon IT 16, Grunau 사제품)1.9wt% 로 처리시킨 실시예 1 의 아연분말 400g과 혼합하였다.

이와같이하여 얻어진 아연페인트는 pH 약 10 과 4일간 70℃에서 저장안정성을 얻었다.

수소발생은 24시간후 또는 4일후에도 측정되지 않았다.

이와같이하여 얻어진 아연 페이트는 습윤필름 두께 100mm 의 닥터 블레이드(doctor blade)를 사용하여 두께 0.8mm 의 냉간압연 무광택강(mattsteel)에 처리하였다.

그 코팅은 18분간 실온에서 건조후 처리하여 건조되었다.

실온에서 24시간 건조후 약한 압력으로 가압한 코팅을, 단부를 메틸에틸케톤으로 침지시키거나, 물로 침지시킨 면모스틱(cotton-wool stick)으로 마찰(rubbing)시켜 용제 및 물에 대한 코팅의 저항성을 테스트하였다.

그 코팅은 물에서 내수성 150rubs 이상과 MEK에서 내용제성 9 rubs를 나타내었다.

그 건조코팅은 에폭시수지 (상품명 Epikote1001) (shell 사제품)로 겉칠할 수 있었다(overcoatable).

아연 페인트로 코팅시킨 강제패널(steel panel)은 5% 소듐클로리드 수용액을 사용하여 DIN 500 21 에 따라 염분무 테스트(salt spray tesr)를 하였다.

DIN 53210 에 의한 평가점수는 녹(rust)에 의해 영향을 받은 표면크기에 따라 좌우된다.

이 크기에서 평가점수 0 은 녹이 없음을 나타내며, 평가점수 5 는 전영역에 따라 녹의 침해가 있음을 나타낸다.

7일간에 걸쳐, 염분무 테스트에서 아연 페이스트(Zinc paste)로 코팅한 강제패널에 대한 평가점수는 0~1 이었다.

대비실시예 2

유화제 E1 으로 처리한 아연분말 대신, 미처리 아연분말(상품명 Zn 615, Anker 사제품)을 사용하고, 콜로이드상 규산 수용액을 사용하지 않으며, 물 25g 대신 물 30g을 사용하여 실시예 3 의 처리공정을 반복하였다.

이와같이하여 얻어진 아연페인트 50㎖ 에 의한 수소 발생량은 24시간후 3㎖ , 4일후 35㎖ 이었다. 즉, 실시예 3 과 현저한 차이가 있다.

이와같이하여 얻어진 아연페인트는 습윤필름 두께 100㎛ 의 닥터 블레이트(doctor blade)를 사용하여 두께 0.8mm 의 냉간압연 무광택강(mart steel)에 처리하였다.

그 코팅은 실온에서 2시간 동일 건조후 처리하여 건조되었다.

즉, 그 건조특성은 실시예3 보다 상당히 빈약하다.

24시간 동안 실온에서 건조한후, 물과 용제에 대한 코팅 저항성을 실시예3 에서와 같이 테스트하였다.

그 코팅은 물에서 내수성 4rubs 와, MeK에서 내용제성 4rubs를 나타내었다.

즉, 물과 용제의 저항성(내성)은 실시예 3 의 코팅의 경우에서보다 현저하게 악화되었다.

실시예3 에서와 같이, 염분무 테스트를 하였따.

3일간에 걸쳐, 염분무테스트에서 아연페인트로 코팅한 강제패널에 대한 평가점수는 0~1 이었다.

즉, 내식성은 실시예 3 에서보다 현저하게 더 빈약하였다.

실시예4

상품 Borchibond 145 250g 대신 약 30% 농도의 실리카졸(silica sol)(상품명 Bayer kieselsol 200, Bayer AG 사제품) 25.0g을 사용하고, 상품명 Glimmer SC 29.9g 대신 32.5g을 사용하며, 상품명 Heucophos ZPA를 사용하지 않고 실시예3 의 처리공정을 반복하였다.

이와같이하여 제조된 아연페인트 50㎖ 에 의해 수소의 발생량은 24시간후 0㎖, 동일하게 4일후 0㎖ 이었다.

이와같이하여 얻어진 아연페인트는 습윤필름 두께 100㎛ 의 닥터 블레이드를 사용하여 두께 0.8mm 의 냉간압연 무광택강에 처리하였다.

그 코팅은 실온에서 15분간 건조후 처리하여 건조되었다.

24시간동안 실온에서 건조한후 용제 및 물에 대한 코팅의 내성(resistance)을 실시예3 에서와 같이 테스트하였다.

그 코팅은 물에서 내수성 100rubs 이상, MEK에서 내용제성 13rubs을 각각 나타내었다.

그 건조코팅은 에폭시수지, 상품명 EPikote 1001 (shell 사제품)로 겉칠할 수 있었다.

그 아연 페인트로 코팅한 강제 패널을, 5% 농도의 소듐클로리드 수용액을 사용하여 DIN 50021 에 따라 염분무 테스트를 하였다.

DIN 53210 에 의한 평가점수는 녹(rust)에 의해 영향을 받은 표면의 크기에따라 좌우된다.

이 크기에서, 평가점수 0 는 녹이 없음을 나타내며, 평가점수 5 는 전체영역에 걸쳐 녹침해가 있음을 나타낸다.

13일간에 걸쳐, 염분무테스트에서 아연페인트로 코팅한 강제패널의 평가점수는 0~1 이었다.

본 발명에 의한 표면처리 금속분말은 수용성 코팅조성물, 특히 오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅조성물에 사용된다.

이 수용성 코팅조성물은 프라이머(primers)또는 내식성이 있으나 내열성이 없는 안료 또는 바니시로 사용된다.

이 코팅조성물은 1000℃ 이내의 내열성이 필요한 각종 처리분야(탱커, 브리지, 천공플랫폼, 크레인, 오븐, 가열판, 퍼니스 튜브, 정련료, 내연기관, 전기모터, 소화장치 등의 코팅제조)에 적합하다.

Claims

오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅조성물에서 금속분말과 용제의 비이온유화제와 혼합시켜 그 용제를 분리제거시키고, 표면처리시켜 얻어진 금속분말을 건조시킴으로써 제조할 수 있는 비이온 유화제로 표면처리한 금속분말의 사용.
제 1 항에 있어서,

금속분말은 아연분말임을 특징으로 하는 금속분말의 사용.
제 1 항에 있어서,

비이온 유화제는 지방산 알코올 폴리글리콜에테르 및 다가알코올의 (부분)지방산 에스테르임을 특징으로 하는 금속분말의 사용.
청구항 제 1 항 또는 제 3 항에 의한 비이온 유화제로 표면처리한 금속분말(B)의 사용에 있어서,

오르가노실리콘 화합물로 구성되는 수용성 코팅 조성물은 오르가노폴리실록산 수지(a), 모노오르가노실라놀레이트 및/또는 물을 제거시켜 생성한 그 축합생성물(b), 콜로이드상 규산 수용액(c)와 물(d)로 이루어지는 수용성바인더(A)와, 선택적으로 필러 및/또는 안료(C)와 선택적으로 물(D)로 구성되는 조성물임을 특징으로 하는 금속분말(B)의 사용.
제 4 항에 있어서,

오르가노폴리실록산 수지(a)는 Si-결합 히드록시기 및/또는 알콕시기 0~70wt%를 포함하는 다음일반식(I)의 단위로 구성됨을 특징으로 하는 금속분말(B)의 사용.

(I)

위식에서 , 각각의 R 은 같거나 다르며, 래디컬당 탄소원자 1-18 개를 가진 1가의 탄화수소래디컬이고, a 는 0,1,2 또는 3 이며, 평균 1-1.5 이다.
제 4 항에 있어서,

모노오르가노실라놀레이트(b)는 다음 일반식(II)의 화합물임을 특징으로 하는 금속분말(B)의 사용.

R¹Si(OM)_m(OH)_3-m(II)

위식에서, R¹은 같거나 다르며, 래디컬당 탄소원자 1-8 개를 가진 1가의 탄화수소래디컬이고,

M 은 알칼리 금속카티온 또는 암모늄기이며,

m 은 값이 0.1~3 인 정수 또는 분수이다.
제 4 항에 있어서,

수용성 코팅조성물은 수용성 바인더(A) 100 중량부, 제 1 항의 비이온 유화제로 표면처리한 금속분말(B) 10~2000 중량부, 필러 및/또는 안료(C) 0~2000 중량부, 물(D) 0~300 중량부로 구성함을 특징으로 하는 금속분말(B)의 사용.
제 4 항 내지 제 7 항중 어느한항에 있어서,

수용성 코팅조성물은 수용성 바인더(A)와 제 1 항에 의한 비이온 유화제로 표면처리한 금속분말(B), 선택적으로 필러 및/또는 안료(C)와, 선택적으로 물(D) 및 선택적으로 다른물질을 혼합시켜 제조함을 특징으로 하는 금속분말 (B)의 사용.