TW517077B - Inhibited metal pigment pastes containing molybdate pigments and suitable for aqueous coating compositions - Google Patents
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w〇77
發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明背景 本發明係針對用於形成塗覆組合物之 粒子可用於提供例如汽車用以及—般維修、 = 覆系統用之金屬塗層。金屬粒子典型呈薄片形式 呈糊料形式可混合適當媒劑或載劑而形成塗層。 過去基於有機溶劑之媒劑曾經用於塗覆組合物而，士果 良好此種基於有機物之塗覆組合物結果導致釋放 大量揮發性有機物質至大氣，已經證實對環保有害，且已 經實施逐漸嚴苛的法條對抗有機排放物。塗覆組合物符合 新法規之-種方式係由基於有機之媒劑轉成基於水之媒劑 ，此種情況下則為水釋放至大氣而非揮發性有機物質。 以金屬塗覆組合物為例，使用水性媒劑成問題，原因 為水了此與金屬粒子反應產生氫氣。此點對鋅及铭粒子特 別為真。鋁粒子與水反應舉例說明如後： 2A1+6H20^2A1(0H)3+3H2 產氣量可能造成安全威脅，造成組合物容器内部高壓。此 外水反應顯著減低金屬粒子的美感價值。 冒經提議多種技術來對抗水性塗覆系統中水與金屬粒 子反應的問題。其中一例為金屬粒子使用有機磷酸鹽鈍化 (美國專利第4,565,716號）。另一種技術係使用六價鉻或五 價釩化合物（美國專例第4,693,754號）。其它技術包括使用 有機亞磷酸鹽（美國專利第4,808,231號）及使用硝基鏈烷烴 溶劑，及使用硝基鏈烷烴溶劑組合有機磷酸鹽、有機亞磷 酸鹽或五價釩化合物（美國專利第5,215,579號）。使用非均 卜紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） AWII ^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517077
質多陰離子及磷矽酸鹽顏料單獨及組合作為處理劑預期也 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有效（美國專利第 5,296,032，5,348,579及5,3 56,469號）。前 述各專利案之揭示併述於此以供參考。隨然此等處理已經 達到某種程度的成功，但仍希望進一步改良來提供具有用 作塗覆組合物之預定性質之金屬粒子對抗來自水性載劑供 給的抗性。 發明概述 根據本發明可用於塗覆組合物之金屬粒子使用防蝕性 鉬酸鹽顏料處理。發現防蝕性鉬酸鹽顏料可提供金屬粒子 對抗來自水性介質攻擊的高度滿意的保護效果，而對於金 屬粒子作為塗覆系統成分並無顯著不良影響。處理後之金 屬粒子對氫氣的釋放有抗性，於塗膜可維持有用的美感價 值以及中間塗層及内部塗層黏著性質。鉬酸鹽顏料處理容 易配合成為金屬粒子常供給的糊料形式，如此鉬酸鹽顏料 處理極為適合實際用途。相信鉬酸鹽顏料係與顏料表面進 行化學反應。本發明之較佳方面，鉬酸鹽顏料係呈鹽形式 以a夕彳貝陽離子之鉬酸鹽、磷鉬酸鹽或矽鉬酸鹽為較佳 範例。 其匕本發明之目的、優點及特點考慮後文細節說明將 更容易瞭解。 細節說明 本發明係針對可用於形成金屬組合物塗覆之金屬粒子 的處理。此等金屬粒子通常係以片狀形式提供，但某些情 況下可使用球形（及其它）形式。金屬粒子通常具有粒子大 本紙張尺度賴帽目家鮮(CNS)A4 ^ (210 X 297½) -裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) )!7〇77
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/、約1-5GG微米，較佳5.微米。金屬粒子用於多種塗覆 組合物包括汽車塗覆系統（提供汽車及卡車之金屬光整: 及用於-般維修、工業及屋頂塗覆系統。本發明例如可用 於鋁、鋅或青銅金屬粒子，或許以鋁為最廣用。 根據本發明，金屬粒子以钥酸鹽顏料處理來增加金屬 粒子對抗來自水性介質例如水性塗覆組合物之媒劑或載劑 的攻擊。如此根據本發明處理的金屬粒子適合用於水性塗 覆組合物，氫氣逸出顯著減少，中間塗層或内塗層黏著： 不會喪失也不會出現光學性質低劣現象。鉬酸鹽顏料可視為防純，此種顏料通常可用於底塗 層及維護塗層，其保護下方基質不會腐餘。鉬酸鹽顏料通 常係呈無機鹽形式。_例中鹽包括多價陽離子如詞、銘、 鋇、鎂鋅及鋁離子。可包括複數陽離子。鉬酸鹽例如可呈 鉬酸鹽，仙酸鹽或石夕鉬酸鹽形式。肖定非限制例包括磷 鉬酸鋅，鉬酸鈣鋅，矽鉬酸鎂鋅，磷鉬酸鈣鋅及鉬酸鋅。 相㈣酸鹽顏料可與金屬粒子表面產生化學反應而提供對 水攻擊的抗性。 金屬粒子可使用鉬酸鹽顏料於水性介質處理。為了使 用金屬粒子形成塗覆組合物，金屬粒子通常係呈含有約 40-90%重量比金屬粒子之糊料形式供給。使用翻酸鹽顏 料處理極為適合形成含金屬粒子的糊料。 一例中，防蝕性鉬酸鹽顏料可分散於液體俾便縮小鉬 酸鹽顏料粒子大小至足夠防止於乾燥的塗料膜形成種晶。 若翻酸鹽顏料之粒子大小不大於1〇微朱，較佳不大於5
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 ϋ ϋ ϋ - i裝 訂— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公爱了 B7i、發明說明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 米則更有用。液體可為任-種可與織鹽顏料及意圖之塗 復、、且口物相奋的液體。其實例可依據該特定塗覆系統選擇 包括石肖基鏈烧烴類，礦油精類，高閃火點石腦油，二醇峻 類，二醇醚乙酸6旨類，水，賴，賴及其組合。若有所 需也可使用額外成分例如界面活性劑，消泡劑及分散劑。 肖基鏈烧中該系列之較低碳成員例如硝基甲烧、硝基 乙烧及1·硝基丙烧由於毒理學性f以及利用性的優點故較 為滿意。極性溶劑例如二軸類通常可提供顏料之最佳分 散性。 鉬酸鹽顏料可使用高切變裝置分散於溶劑例如高速分 散機、球磨機、介質磨機、磨碎機、轉子_定子均化器等 。通常溶劑：顏料比係於4 : 1至1 : 4重量比較佳2 : 1至i :2之範圍。該比可視需要改變來提供研磨時間亦即效率 以及傾注能力的最佳平衡。 然後鉬酸鹽顏料分散液可用於糊料減薄過程。換言之 鉬酸鹽顏料於液體之分散用於稀釋（亦即「減薄」）金屬粒 子糊料。此等糊料可為例如約60-95%重量比（較佳65-82%) 金屬粒子於礦油精。糊料進給混合機，及鉬酸鹽顏料分散 液加入其中。鉬酸鹽顏料分散液之量係相對於金屬粒子足 夠提供1-50%重量比較佳5-30%鉬酸鹽顏料之量。若有所 需也可添加其它有機溶劑。添加至糊料之液體總量將可提 供混合物之最終非揮發物含量為約60-72%重量比。然後 混合物以機械方式於適當溫度例如周圍溫度至1 〇(rc，混 合一段適當時間例如5分鐘至8小時。混合條件須足夠確保 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 7 (請先閱讀背面之注意‘ ΑΨ -事項再 裝— 填寫本頁) t· 517077 A7
k η 517077 A7 B7 五、發明說明（7 ) 重複實例1但未添加ZMP顏料。 實例2 -----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 重複實例1但使用茉莉白（Moly White) 212，一種得自 雪溫威廉（Sherwin Williams)公司之含鈣及鋅陽離子及翻 酸鹽陰離子之防蝕顏料用作防蝕顏料，及西伯齡塔夫雷克 (TUFFLAKE) 3645用作鋁糊料。 實例3 重複實例1但使用茉莉白92，一種得自雪溫威廉公司 之含鎂及鋅陽離子及鉬酸鹽及矽酸鹽陰離子之防餘顏料用 作防蝕顏料，及塔夫雷克3645用作鋁糊料。 實例4 重複實例1但使用茉莉白MZAP，一種得自雪溫威廉 $ 公司之含4弓及鋅陽離子及鉬酸鹽及碟酸鹽陰離子之防姓顏 |
料用作防蝕顏料，及塔夫雷克3645用作鋁糊料。 I 表較例2 1
重複實例2但未添加茉莉白212顏料。 I
I
實例5 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 重複實例1但使用茉莉白151，一種得自雪溫威廉公司 | 之含鋅陽離子及鉬酸鹽陰離子之防蝕顏料用作防蝕顏料， | 及西伯齡SSP554用作鋁糊料。 |
實例6 I
I 重複實例i但使用茉莉白ZNP，-種得自雪溫威廉公 | 司之含鋅陽離子及鉬酸鹽及磷酸鹽陰離子之防蝕顏料用作 | 防蝕顏料，及SSP554用作鋁糊料。 | 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 517077
1、發明說明（8 ) 表較例3 重複實例5但未添加茉莉白15 1顏料。 如上各實例所得糊料根據下述程序合併入典型水性一 般工業塗覆配方。稱重可獲得20.5克鋁之足量糊料。糊料 41.2克二醇醚EB，5.1克德莎諾（’’TEXANOL)(得自伊士曼 公司），1.03克派柯（Patcote) 519(得自派柯公司），〇 a克 道康寧14(得自道康寧公司），73.5克去離子水及313.7克姜 麗兒（Joncryl) 537樹脂（得自強生蠟公司之丙烯酸系乳液) 共同攙混形成均勻組合物。重複200克各組合物液分之於52 °C之恆溫浴。放出之氣體收集於倒立且填滿水的滴定管歷 168小時。資料摘述於表1。 -----------擊-裝--------訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517077 A7 B7_五、發明說明（9 ) 表1 實例 鋁顏料 防蝕性顏料 陰離子 陽離子 抑制劑 百分比 其它氣體 1 SS-5745 ZMP 鉬酸鹽， 磷酸鹽 鋅 10 19.75 比較例1 SS-5745 無 無 無 0 143.75 2 TF-3645 茉莉白212 鉬酸鹽 鈣，鋅 10 87.20 3 TF-3645 茉莉白92 鉬酸鹽 矽酸鹽 鎂，鎂 10 28.80 4 TF-3645 茉莉白MZAP 鉬酸鹽 磷酸鹽 鈣，鋅 10 3.40 比較例2 TF-3645 無 無 無 0 126.15 5 SSP-554 茉莉白151 鉬酸鹽 鋅 10 19.35 6 SSP-554 茉莉白ZNP 鉬酸鹽， 磷酸鹽 鋅 10 14.75 比較例3 SSP-554 無 無 無 0 180.90 實例7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 重複實例1但糊料之半量溶劑為硝基乙烷。 表較例5 重複實例7但未添加ZMP顏料。 實例7及比較例5之糊料以實例1-6及比較例1-4之相同 方式評估氣體之放出。結果報告於表2。 實例8 重複實例2，但鋁糊料也以美國專利第4,565,716號之 磷酸異辛酯處理。 比較例6 重複實例8但未添加茉莉白212。 得自實例8及比較例6之糊料係以實例7及比較例5之相 同方式評估氣體的逸出，但使用汽車原廠配備製造商的塗 ---:--------裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12 517077 A7 B7_ 五、發明說明（1〇) 覆配方。結果報告於表2。 表2 實例 鋁顏料 防蝕性顏料 二次抑制劑 其它氣體 7 SS-5745 ZMP 石肖基乙烧 13.85 比較例5 SS-5745 無 硝基乙烷 94.30 8 TF3645 茉莉白212 酸性磷酸異辛酯 4.95 比較例6 TF-3645 無 酸性磷酸異辛酯 18.60 可知使用鉬酸鹽顏料處理可獲得氫氣釋放顯著減少。 雖然使用二次抑制系統共同處理可達成額外改良，但可見 單獨二次抑制無法提供單獨使用鉬酸鹽顏料之相等保護程 度。 雖然前文已經提供本發明之詳細說明，但本發明可未 悖離其精髓或主要特點以其它形式具體實施。本案揭示之 具體例就各方面而言須視為舉例說明之用而非限制性，本 發明之範圍係由隨附之申請專利範圍界定。所有屬於申請 專利範圍之定義及相當範圍的變更意圖皆含括於其中。 ---1--------裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） 517077
jVfSEI補見气年(°以則 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 可減薄聚酯蜜胺塗覆。 也可於金屬粒子組合水性塗覆媒劑之後處理金屬粒子 。如此鉬酸鹽顏料或單獨或組合其它處理方法例如硝基鏈 烷烴，有機磷酸鹽，有機亞磷酸鹽，非均質多元陰離子， 磷矽酸鹽，鉻及釩處理可於金屬粒子添加至塗覆組合物之 前或之後添加至水性載劑本身。若鉬酸鹽顏料係於金屬粒 子已經添加至塗覆組合物後添加，則延遲不可過長通常不 可超過30分鐘，原因為長時間延遲將使水性載劑攻擊金屬 粒子。該種情況下當添加至塗覆組合物時，鉬酸鹽顏料量 可與產生糊狀形式之經處理粒子討論之量相等。可採用單 純混合技術。 根據本發明使用防蝕性鉬酸鹽顏料處理可組合前述其 它處理方法例如硝基鏈烷烴、有機磷酸鹽、有機亞磷酸鹽 、非均質多陰離子、磷矽酸鹽、鉻及釩。合併處理可獲得 優於個別處理的效果。 本發明將進一步藉由下列實例說明，該等實例僅供舉 例說明之用而非限制性。 實例1 修可斯（Heucophos) ZMP為得自修巴克（Heubach)公司 之含鋅陽離子及鉬酸鹽及磷酸鹽陰離子之防蝕顏料，其於 阿剪切力下分散於丙二醇一甲醚。分散液添加至含西伯齡 (Silberline)閃銀5745鋁糊料之混合機，獲得顏料相對於症呂 重量為10%重量比。混合物攪動約80分鐘獲得均勻糊料。 比較例1 &張尺度適規格⑵心297 ^7 • I · amMwm H· ϋ·1 mBBmm iBBi m an f , · μμ· aw I mm a··· 篇 兮口 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Claims (1)
- 517077第881093G1號專射請案巾請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 修正日期：89年1〇月 1.種用以形成一塗覆組成物之金屬粒子糊料，其包含 40至90重量％之利用一防蝕性鉬酸鹽顏料所處理 的金屬粒子；以及一種溶劑； 該防蝕性鉬酸鹽顏料為一無機鹽，該無機鹽係由 翻酸根陰離子與至少一選自於由m鎮、辞 及銘所構成之群組中之陽離子所構成。 2·如申請專利範圍第1項之糊料，其中該金屬粒子包含鋁 〇 訂 3. 如申請專利範圍第丨項之糊料，其中該金屬粒子包含鋅 〇 4. 如申請專利範圍第1項之糊料，其中該金屬粒子包含黃 銅。 5·如申請專利範圍第1項之糊料，其中該鉬酸鹽顏料係以 占金屬粒子約1-50重量％之量存在。 經濟部智慈財.4局員工消費合作社印製 6 ·如申明專利絶圍第5項之糊料，其中該飽酸鹽顏料之含 量係占金屬粒子之5-30重量％。 7·如申請專利範圍第1項之糊料，其中該鉬酸鹽顏料係與 該專金屬粒子之表面進行化學反應。 8·如申請專利範圍第1項之糊料，其中該溶劑適合形成一 水性塗覆組成物。-14 - 517077 經 濟 部 智 慧 財 /i 員 消 費 合 作 社 印 製 申請專利範圍 9· 一種水性塗覆組成物，包含： 如申明專利範圍第1項之金屬粒子糊料；以及 一種水性載劑。 10·—種製造供形成一塗覆組成物之用的金屬粒子糊料之 方法，該組成物包含4〇至90重量％之利用一防餘性翻 酉夂孤顏料所處理的金屬粒子，以及一種溶劑；該防蝕 性鉬酸鹽顏料為一無機鹽，㉟無機鹽係由翻酸根陰離 子與至少-選自於由舞、鎖、銷、鎮、辞及链所構成 之群組中之陽離子所構成；該方法包含： 於-液體介質中’令該等金屬粒子與該防蝕性鉬酸 鹽顏料相接觸。 u·如申請專利範圍第10項之方法，Λ中該金屬粒子糊料 係與該鉬酸鹽顏料之一液體分散液相混合，而獲致一 最終糊料。 12·如申請專利範圍第1G項之方法，#中該等金屬粒子係 呈一糊料提供，該糊料被一溶劑所稀釋，稀釋後之糊 料係在-液體内與該鉑酸鹽顏料之分散液相混合，以 及由該混合物移出該液體以獲致一最終糊料。 13. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該等金屬粒子係 於-球磨機中製成’及當該等金屬粒子被製成時，令 該等金屬粒子與存在於該球磨機内之鉬酸鹽顏料I 觸。 t 14. 一種塗覆物件，其改良處在於’其中該物件係以—種 本纸張尺度賴中_^7^7爾格（2iGX 297公着）517077 Λ8 B8 C8 —--------- D8 六、申請專利範^~ ' *- 2覆組成物塗覆’該組成物包含4〇至9〇重量%之利用 -防蝕性鉬酸鹽顏料所處理的金屬粒子，該防蝕性鉬 酸鹽顏料為__無機鹽，該無機鹽係、由㈣根陰離子與 至y選自於由@、鋇、銷、鎮、辞及銘所構成之群 組中之陽離子所構成。 15.如申請專利範圍第14項之塗覆物件，其中該物件為汽 車。 16·種適用於一塗覆組成物中之金屬粒子，其具有一個 與一防姓性翻酸鹽顏料進行化學反應的表面，該防餘 性鉬酸鹽顏料為一無機鹽，該無機鹽係由鉬酸根陰離 子與至少一選自於由鈣、鋇、錕、鎂、鋅及鋁所構成 之群組中之陽離子所構成。 I_ 4.*^ ml mi (m ϋ— —ϋ— - - 1 1 - -- - 屬 1§§ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 f 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（
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