TW527407B

TW527407B - Primer coating of steel

Info

Publication number: TW527407B
Application number: TW090130107A
Authority: TW
Inventors: Gerald Howard Davies; Paul Anthony Jackson
Original assignee: Akzo Nobel Nv
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-04-11
Also published as: RU2275970C2; ES2234900T3; JP5027374B2; NO20031126L; BR0113867B1; ZA200302012B; EP1319049B1; JP2004509209A; PT1319049E; EP1319049A1; WO2002022746A1; KR100802887B1; AU2002210505B2; US8128996B2; ATE284435T1; CA2421945C; HK1057230A1; NO20031126D0; AU1050502A; CN1455804A

Description

527407 A7 B7 五、發明説明（技術範圍本發明係關於一種用於鋼之底塗層之方法。特定言之，其係關於丰成品鋼產品之塗層其是隨後被熱密集方法製作及覆塗層。此類半成品鋼產品是用於造船工業及供其他大規模結構諸如油生產平台及包括鋼板，例如厚度6至75 mm 之鋼板，條，樑及用作加強元件之各種型鋼。最重要的熱密集方法是焊接；幾乎全部此類半成品鋼產品是被焊接。其他熱密集方法是切割，例如氧-燃料切割，電漿切割或雷射切劉’及熱成形其中該鋼是在加熱時营曲成形狀。這些鋼產品在建造前之儲存期間及在建造期間時常是暴露於氣候之下，及在該鋼建造，例如船是施加以抗腐蝕塗料之完全塗層之前這些半成品鋼通常是塗覆以一層稱為”工廠底塗 ’’或’’建造前塗層”之塗層以避免該鋼發生腐蝕，由是避免需要蓋塗覆或移除鋼腐蝕產物之問題。在大多數大造船廠中，施加該工廠底塗是在一條生'產線中以數種處理之一進行，在其中該鋼是例如預熱，噴丸處理或噴鐵砂處理以移除軋製鐵鱗及腐蝕產物，作工廠底塗，及送經一個乾燥室。替代方式是在該鋼是運交至該造船廠或其他建造處所之前，可以由一家塗覆商或鋼供應廠商施加該工廢底塗。發明背景雖然該工廠底塗之主要目的是提供在建造期間暫時性腐蝕保護，受造船廠商喜愛者是該工廠底塗不需要被移除而是在製作期間及之後可以留存在^該鋼上。以該工廠底塗塗覆之鋼因此需要是可以焊接不需移除該工廠底塗及是可以 -4 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

線 527407 五 A7 B7 、發明説明（2 ) 以通常用於船隻及其他鋼建構之保護抗腐蝕塗層之類型蓋塗覆，該底塗與該隨後施加之塗層需黏附良好。該工廠底塗必須是可焊接對該焊接合之品質或對焊接方法之速率沒有顯著的有害影響及必須是充分耐熱以使該工廠底塗在彎曲期間加熱之面積或在該鋼之相對表面之焊接期間保留其抗腐蝕性質。現時可取得的商業上成功的工廠底塗是基於預水解之四乙基正矽酸鹽黏合劑及鋅粉之含溶劑塗層。此類塗層含大比例之揮發性有機溶劑。典型上每升約650克，以安定化該塗料黏合劑及以使該產物得以施加作為薄膜，典型上厚度約2 0微米。揮發性有機溶劑之釋出對環境能是有害及在很多國家是受法令管制。需要一種工廠底塗其不釋出或釋出遠較少之揮發性有機溶劑。此類塗層之例描述於US-A-888,056 及 JP-A-7-70476 中。 JP-A-6-200188是關於工廠底塗及提及使用一種水性鹼矽酸鹽型黏合劑之可能性。在GB-A-1226360，GB-A-1007481 ，GB-A-997094 ，US-A-230,496 ，及 JP-A-55- 106271也倡議包含一種水性鹼金屬矽酸鹽及鋅粉之塗層。在 US-A-3,522,066，US-A-3,620,784，US-A-162，169，及 US-A-479,824中也提及鹼性矽酸鹽黏合劑供作為抗腐蝕塗層。

KR 8101300描述一種方法在其中施加一種組合物其包含一種燒基正碎酸鹽或一種驗金屬^夕酸鹽，锌粉，及氧化铭粉或氧化鈦粉至一種鋼板及隨後任由其於2 0 °C及7 5 % RH -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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527407 A7 B7 五、發明説明（3 乾燥。該文件未提及或倡議這些特定乾燥條件對該膜性質或對該膜性質發展之速率之任何有利效應。吾人已發現基於一種水性鹼矽酸鹽黏合劑含鋅粉之底塗層能得充分的腐蝕保護及容許其覆蓋之鋼表面可以焊接，但當蓋塗覆時發生問題。該水性矽酸鹽含大量之鹼金屬陽離子，其是保持該矽酸鹽於水溶液中所需者及在塗層乾燥後這些離子仍存在於該塗層中。吾人已發現倘若有這些大量鹼金屬離子之底塗層是以任何習用有機塗層蓋塗覆及然後浸於水中，發生起泡（該塗層之局部脫層合）。吾人已作試驗其示此問題可以降低倘若在施加該工廠底塗之後該塗層是風姓一段時間或在蓋塗覆之前洗條。然而，這些方法與現時高生產力造船廠之使用不相容。商業上可取得有極低鹼金屬離子含量之水性矽氧溶膠，但基於此類溶膠之塗層正常有極不良（起始）膜強度以黏附，内聚，硬度及對磨蝕及水之抵抗而言。該塗層之這些不良的物理性質使其在搬運或進一步加工期間易於受損。此引發重大的塗層修整之潛在需求有重大的成本涵義。對矽氧溶膠塗層之建議性改進描述於US-A-3,320,082中，其添加一種水-不溶混有機胺，GB-A-1541022中，其添加一種水-可溶丙晞醯胺聚合物，及GB-A-1485169中，其添加一種季铵或驗金屬碎酸鹽，但此類塗層尚未達成物理性質類似基於鹼金屬矽酸鹽之塗層者。基於矽氧溶膠之塗層當蓋塗覆/浸水時示較低程度之發、泡。雖然該水-可溶鹽含量及滲透壓是低，發泡仍能發生，在於該塗層展示對發泡起 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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527407 A7 ____ B7 五、發明説明（4 ) 發/生長之微弱抵抗由於其不良的物理性質。對低鹼金屬離子含量之一種水基工廠底塗，其就以上討論之性質對基材有改進之黏附及改進之強度以抵抗起泡發及生長，有所需求。此外，對一種不起泡水基工廠底塗，其於施加孩工廠底塗後展示該塗層之物理性質之快速發展以使搬運及該基材之進一步加工不致有損傷該塗層之危險，有所需求。詳細說明根據本發明之供用於鋼之底塗塗覆之方法其用意是在製作及盍塗覆，對上述之問題/缺點提供解答。根據本發明之用於以一種包含一種矽氧黏合劑之底塗塗層底塗塗覆一種鋼基材之方法，特徵在於該黏合劑包含一種水性矽氧溶膠具至少6 : 1之SiC^/MaO莫耳比，其中訄代表鹼金屬及銨離子之總量，及在於該底塗塗層已乾燥至其是觸感乾燥之程度後，浸該塗覆之基材於水中或替代方式將其留置於至少 5 0 %之相對濕度之大氣中。本發明且係關於一種用於以一種底塗塗層其包含一種矽酸鹽或矽酸鹽黏合劑底塗塗覆一種鋼基材之方法，其中該黏合劑包含一種水性矽氧溶膠或鹼金屬矽酸鹽有至少6 :工之SiC^/Me莫耳比，其中！^代表該鹼金屬及銨離子之總 I，及其中於該底塗塗層已乾燥至觸感乾燥之程度後，在該塗覆之基材浸於水中或儲存於至少8〇%之相對濕度之大氣中之前以一種膜強度增進溶液處理之。供本發明之目的，一種膜強度增進溶液是一種溶液其增本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公爱) 527407 A7 B7 五、發明説明（5 ) 進一種底塗塗層之膜強度及/或加速該膜強度與時間之發展。該黏合劑最宜是基於一種水性矽氧溶膠。此類溶膠是自 Akzo Nobel以登記商標”Bindzil”或自DuPont以登記商標 ” Ludox ”取得，雖然有關文獻強調習用品級之膠體矽氧不是良好的膜形成劑。可以取得多種品級之溶膠有各種膠體矽氧粒子尺寸及含各種安定劑。該膠體矽氧之粒子尺寸可以是例如在3至100毫微米之範圍；以粒子尺寸接近此範圍之低端，例如5至2 2毫微米為可取。經發現組合物包含一種黏合劑有膠體矽氧粒子具平均粒子尺寸等於或低於i 6毫微米，宜是等於或低於10毫微米，示在根據本發明之方法中該性質之充分發展不需要以一種膜加強溶液處理該塗覆之表面。對包含一種黏合劑有膠體矽氧粒子具平均粒子尺寸高於1 6毫微米之組合物而言，以一種膜加強溶液處理能得明確的利益，特別是當該塗覆之基材是在此之後浸於水中或留置於至少8 0 %相對濕度之大氣中。該矽氧溶膠宜是有至少25 : 1之Si02/M20莫耳比，更宜是至少50 ·· 1，及可以有200 : 1或更高之Si02/M20莫耳比。此外，可能使用二或多種矽氧溶膠有不同的Si02/M20 莫耳比之一種摻合物，其中該摻合物之Si02/M20之莫耳比是至少2 5 : 1。該溶膠可以藉鹼，例如氫氧化鈉，鉀，或鐘或氫氧化季铵，或藉一種水-可溶有機胺諸如燒醇胺，安定化。該塗層組合物必須宜是幾乎完全不含任何銨安定化之矽氧溶膠，由於一種銨安定化之溶膠之存在可能造成該 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 527407 A7 B7 五發明説明（6 ) 組合物之膠凝作用，特別是當該黏合劑主要是由銨安定化之矽氧凝膠組成及該塗層組合物也含鋅粉。該石夕氧溶膠可以與少量之一種驗金屬S夕酸鹽，例如石夕酸鋰，矽酸鋰-鈉或矽酸鉀，或與矽酸季銨摻合。適當的溶膠-矽酸鹽摻合物或混合物之其他例可見諸US 4,902,442。添加一種鹼金屬或銨矽酸鹽可以改進該矽氧溶膠之起始膜-形成性質，但該鹼金屬矽酸鹽之量必須是夠低以有至少6 ·· 1之該黏合劑溶膠之Si〇2/M20莫耳比，宜是至少8 ·· 1及最宜是15 : 1。供本用途之目的，小量之鹼金屬矽酸鹽意指在該組合物中該鹼金屬矽酸鹽對該矽氧溶膠之重量比是小於0.5，宜是小於0.25，更宜是小於0.1。該石夕氧落膠可以替代地或另加地含一種溶解或分散之有機樹脂。該有機樹脂宜是一種膠乳，例如一種苯乙晞丁二烯共聚物膠乳，一種苯乙烯壓克力共聚物膠乳，一種乙酸乙烯基酯乙烯共聚物膠乳，一種聚乙晞醇縮丁醛分散體，一種矽酮/矽氧烷分散體，或一種壓克力基膠乳分散體。可以使用之適當膠乳分散體之例包括XZ94770及XZ94755 (兩者均係 Dow Chemical 產品），Airflex® 500 ，Airflex® EP3333 DEV，Airflex® CEF 52，及 Flexcry 1® SAF34 (全部均係 Air Products 產品），Primal® E-330DF 及 Primal® MV23 LO(兩者均係 Rohm & Hass 產品），及 Silres® MP42E， Silres® M50E，及 SLM 43164(全部均係 Wacker Chemicals 產品）。可以使用水-可溶聚合物諸如丙烯醯胺聚合物但較少為所取者，使用該有機樹脂，基於固質黏合劑，宜是以 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）裝訂

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發明説明達至3 5重量％。就包含一種黏人妒斗- λ 硬黏口 ^彳有膠體矽氧粒子具平均 ^子尺寸寺於或低於1G毫微米之組合物而言，使用樹脂，基却固質黏人南】，合e 機貝黏”|J且疋達至20重量％，更宜是… ”尤包含-種黏合劑有膠體妙氧粒子具平均粒寸向於ίο毫微米，例如介於12與22毫微米，或介於m ，微米，之組合物而言，增加該有機樹脂之量，基於固負黏合劑’達至35重量％是可取。更高量之有機樹脂在隨後之焊接作業期間可能造成焊接孔隙。.經發現添加一種有機樹脂？文進在棋#試驗中測定之黏附力/内聚力。替代方式，該矽氧溶膠可以含一種矽烷偶合劑其含烷氧矽烷基團及一個有機份含一個官能基諸如一個胺基，環氧基或異氰酸酯基。該矽烷偶合劑宜是一種胺基矽烷諸如胺丙基三乙氧矽烷或r-胺丙基三甲氧矽烷，或其一種部分水解物，雖然也可以使用一種環氧矽燒諸如r _縮水甘油氧丙基三甲氧矽烷。該矽烷偶合劑宜是，基於矽氧，以達至 30重量％，例如1〜20重量％存在。該底塗塗層之黏合劑可以替代地或另加地包含一種驗金屬或銨矽酸鹽之水溶液被至少一種被至少一個pKa低於石夕酸之陰離子基團諸如一個幾酸根或績酸根取代之烴基續酸鹽安定化。如此的一種黏合劑宜是一種溶液有SiOyjv^o莫耳比在8 : 1至30 : 1之範圍及pH在7至10.5之範圍，藉降低矽酸鹽及烴基矽酸鹽之一種溶液之p Η藉離子交換製備。因此該烴基矽酸鹽可以以頗低量加入，例如以1 : 2至玉： -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐）

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527407 A7 _____B7 五、發明説明（8 ) 2〇之莫耳比加入至一種習用3·9 : 1 Si〇2/K2〇鹼矽酸鹽。然後可以降低該固質以改進易於處理及更改進安定性。在此1¾ "ί又遠A液有1 2〜12.5之p Η。使用一種標準離子-交換樹脂離子交換該溶液。Κ+離子是以Η +離子替代降低該黏合劑之鹼含量及該pH兩者。獲得清澈安定溶液具1)]^低至8。該所得之黏合劑有SiOyK^O莫耳比典型上在8〜2〇 : i之範圍及如有品要可以；辰縮以增加固質。該黏合劑是一種清澈、安定溶液及在鋅之存在下是安定的，但基於這些離子交換之黏合劑之塗層有較不良的膜強度較諸基於鹼矽酸鹽黏合劑之塗層。宜使用一種具pH在9至11.5之範圍之黏合劑，更宜是在 9·5至11之範圍。吾人不願受限於任何理論說明對該膜性質之影響，其出現增高之pH造成可溶矽氧在溶液中之增加量。此似乎在施用該塗層組合物之後有實現在原處凝膠加強之潛邊。此外，p Η調節能有一些適用期延長效應。當使用一種商業上可獲得之矽氧溶膠時，可以選澤一種具高 Ρ Η之溶膠及/或可以調節該溶膠之ρ η。可以藉，例如，添加ρ Η ·影響適用期展延劑諸如二甲胺基乙醇，或稀硫酸，或氫氧化鈉調節該ρ Η。該底塗塗層宜含鋅粉及/或一種鋅合金。此類鋅粉宜有2 至12微米之容積平均中有數粒子尺寸及如此的鋅粉最宜是商業上作為鋅粉（zine dust)銷售之產品具2至8微米之平均粒子尺寸。該鋅粉藉一種原電池機制保護該鋼及也可能形成鋅腐蝕產物之一層保護層增進由該塗層所賦予之腐触保 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐) 527407 A7 B7

五、發明説明（9 護。可以以一種鋅合金替代全部或部分鋅粉。在該塗層中鋅粉及/或合金之量通常對乾膜基準是該塗層之至少1〇^積 %及可以達至90容積％。該鋅粉及/或合金可以是該塗層貝顏料添加之幾乎全部或可以是例如構成達至該塗層，膜基準，之達至70容積％，例如25至55容積％，二該塗^ 也含一種輔助腐蝕抑制劑，其可以例如是一種鉬酸鹽，^ 酸鹽，鎢酸鹽或釩酸鹽，如描述於1；^5,246,488 =，” 微二氧化鈦如詳述於KR 8101300中，及/或氧化鋅及/或二種填料、諸如矽氧，烺燒白土，鋁氧矽酸鹽，滑石，重Ζ 石，雲母，矽酸鎂，或烺燒矽酸鋁。曰曰就包含一種黏合劑有膠體矽氧粒子具平均粒子尺寸等於或低於10¾微米之組合物而言，在該塗層中鋅粉及/或合金之量是該塗層，對乾膜基準，之40至60容積％，宜是介於 45至55容積％。就包含一種黏合劑有膠體矽氧粒子具平均粒子尺寸高於ίο亳微米，例如介於12與22毫微米，或介於 12與16毫微米，之組合物而言，在該塗層中鋅粉及/或合金之量宜是介於35與50容積％)。然而，其他顏料可以與鋅基顏料連同使用。這些其他非鋅顏料之例包括導電性增量劑諸如磷化二鐵（Ferr〇ph〇s(g))，雲母鐵礦等。使用這些導電性非鋅顏料可容許減低鋅量同時維持有效的腐蝕保護。為獲得最佳塗層性質，增加劑宜是充分分散於該塗層組合物中。可以調節使用之增量劑之類型及尺寸以獲得充分的分散狀態。例如，當選用增量劑顏料Satint〇ne( Lawrence Industries產品）時，須使用平均粒 -12- 本紙張尺度適财關家標準(CNS) A4規格(210X2^^

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527407 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 子尺寸低於3微米，宜是低於2微米。該塗層之顏料容積濃度（PVC)宜是介於4〇與75%。高於 7 5 %膜性質降低，及低於4 0 %未能有充分的鋅以提供有效腐蝕保護。就包含一種黏合劑有膠體矽氧粒子具平均粒子尺寸低於10毫微米之組合物而言，該PVC宜是介於5 5與 75% ’更宜是介於65與75%。就包含一種黏合劑有膠體石夕氧粒子具平均粒子尺寸等於或高於10亳微米之組合物而言’使用塗層具PVC介於40與65%，更宜是介於45與 5 5%，能獲得改進之早期塗層性質。該顏料容積濃度（PVC)是該乾塗料膜中顏料之容積百分率。該臨界顏料容積濃度（CPVC)正常是界定為該顏料容積濃度其中只有充分的黏合劑以提供黏合劑在該顏料表面上之一層完全吸附層以及以填充在一個緊密擠迫之系統中該粒子間之全部間隙。測定該臨界顏料容積濃度可以藉以僅足以形成一團團塊之亞麻子油潤濕乾顏料。此方法產生一個數值稱為”油吸附”，可以自其計算臨界顏料容積濃度。用於測定該油吸附之方法描述於British standard ^83 (BS3483)中。該底塗塗層之固質含量通常是至少15容積％及宜是在2〇至35容積％之範圍。該容積固質含量是根據存在於該塗層組合物中之全部成分計算之理論值。該塗層宜是有一種黏度是以其能藉習用塗層施加器諸如噴灑，特別是無空氣喷灑或高容積低壓力（HVLP)噴灑器施加，以得一層塗^具乾膜厚度低於40微米，宜是介於12與25至30微|。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 527407 A7 B7 五、發明説明（11 該塗層組合物可以選擇性另包含精於此技藝者所熟知之足添加劑’例如觸變膠及/或流變控制劑（有機白土，黃原膠’纖維素增稠劑，聚醚脲聚胺基甲酸乙酯，壓克力等），消泡劑（特別是當膠乳改性劑是存在時），及（第二）適用期展延劑’諸如鉻酸鹽（例如二鉻酸鈉）或第三胺（例如三乙胺或二甲胺基乙醇）。較可取的觸變膠及/或流變控制劑包括 Bentone EW(Elementis產品），其是一種矽酸鎂鈉（有機白土）’ Bentolite WH(R〇ckwood產品），其是一種含水石夕酸銘，Laponite RD(R〇ckwood產品），其是一種含水石夕酸鐘鍰鈉，及Rholate 425(ElementiS產品），其是一種專有的在水中之壓克力分散體。較可取的消泡劑包括Foamaster NDW (Cognis產品）及Dapro i760(Elementis產品）。較可取的第二適用期展延劑是第三胺其提供一種不含鉻酸鹽之選擇供適用期展延。倘若沒有第二適用期展延劑存在，該塗層組合物正常有適用期介於< i與4小時。通常只加入小量 (0.0125〜0.025重量％基於液體塗料）之二絡酸鈉以足以獲得小於2 4小時之適用期。更高量正常導致該塗層之不良性質。正常是以一種二-(或更多）成分系統提供該塗層系統。包含矽氧溶膠具一種鋁氧-改性之表面者也能有較長的適用期。使用鋁氧-改性之矽氧溶膠以展延這些塗層組合物之適用期是另一專利申請之主題。可能恰在施加該塗層之前製備該塗層組合物，例如，藉在施加之短時間前饋送及徹底混·合該塗層組合物之全部成分。如此的一種方法也指稱為存在於該塗層組合物中之成 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x 297公釐)

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527407 A7 B7 五、發明説明（12 ) 分之線上混合。此方法是特別適合用於塗層組合物其有有限之適用期者。在該塗覆之基材是浸於水中或替代方式留置於至少50% 之相對濕度之大氣中之前，乾燥該底塗塗層至其是觸感乾燥之程度。對一層15~20微米乾膜厚度（dft)塗層達到觸感乾燥之時間通常是約1 0至1 5分鐘於1 5至2 0 °C或3至4分鐘於4 0 °C之周遭溫度。該乾燥時間也能空氣流動及膜厚度而定。於35 °C及0.5公尺/秒，氣流，一層20微米乾膜厚度塗層之乾燥時間是約2分鐘。藉增加該空氣溫度該時間可以更為縮短。一般而言，可以藉增加該基材溫度，增加該空氣溫度，使用一種空氣流，或藉其任何組配，縮短該乾燥時間。以在10〜60 °C進行該底塗塗層之乾燥為可取，宜是 25〜50°C在一種強制空氣流中，宜是在至少0.1公尺/秒之空氣流中。對在造船廠及鋼鐵廠中線上施加達成快速乾燥是非常重要。在一種較可取的方法中，浸該塗覆之基材於水中。該底塗塗層一旦已乾燥至其是觸感乾燥之程度不一定要浸該塗覆之基材。也可能乾燥該塗層一段（遠）較長之時間。然而，如果在該底塗塗層是觸感乾燥之前浸該塗覆之基材於水中，通常可以觀察到塗層性質降低。在根據本發明之方法之另一具體體系中，於該底塗塗層已乾燥至其是觸感乾燥之後，、留置該塗覆之基材於至少 5 0 %之相對濕度之大氣中。當該塗覆之基材是留置於至少 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 527407 A7 B7 五、發明説明（13 ) 8 0 %相對濕度之大氣中甚至達成性質之更快速發展。該底塗塗層一旦已乾燥至其是觸感乾燥之程度不一定要將該塗覆之基材置於有較高濕度之大氣中。也可能乾燥該塗層一段（遠）較長之時間。此外，可能在有較高濕度之大氣中乾燥該塗覆之基材。為在浸該塗覆之基材於水中之前或替代方式儲存其於至少8 0 %相對濕度之大氣一段時間之前，更加速該塗覆之基材之物理性質之發展，可以以一種溶液其增加該底塗塗層之膜強度者處理該基材。在施加如此的一種溶液至該基材之前，該底塗塗層必須是乾燥至其是觸感乾燥之程度。此溶液通常可以是一種無機鹽之水溶液或具反應性含石夕基團之物料之溶液。可以藉硬度，耐磨及通常黏附力顯著增加偵測膜強度之增加。硬度可以以British Standard 3900 Part E19(1999)之鉛筆硬度試驗之助測定（挖出該塗層所需之鉛筆之硬度）。耐磨性可以使用一種雙擦磨試劑測定，其自動擦磨該塗層及可以乾或以水濕進行。乾或濕耐磨性之任何其一之顯著增加可以視為該底塗塗層之膜強度增加，吾人已發現根據本發明之處理通常乾及濕耐磨性兩者均增加，黏附力可以藉描述於British Standard 3900 Part E6 (1992)中之棋盤試驗測定。選擇性施加至該底塗塗層之膜強度增進溶液之量，對以標準乾膜厚度（15〜20微米）施加之塗層，通常是每平方公尺之底塗塗層面積0.005〜0.2升、，宜是0.01〜0.08升，之範圍（L / m 2 )。溶液之如此的量可以便捷藉噴濃施加。倘若該 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 527407 A7 B7 五、發明説明（14 ) 塗層是過度施加，是即，乾膜厚度> 2 0微米，該後處理溶液之濃度或容積必須增加，自不待言。當該選擇性施加之膜強度增進溶液是一種無機鹽之水溶液時，其通常有至少0.01M之濃度，及宜是至少0.03M。該無機鹽溶液之濃度可以達至0.5M或1M或甚且更高。該無機鹽可以是一種單價陽離子諸如一種鹼金屬或銨鹽，一種二價陽離子諸如鋅，鎂，鈣，銅（II)或鐵（II)，一種三價陽離子諸如鋁或鈽（III)，或一種四價陽離子諸如鈽（IV)與一種單價陰離子諸如一種函化物，例如氟化物，氯化物或溴化物，或硝酸根，或一種多價陰離子諸如硫酸根或磷酸根之鹽。也可以使用上述之鹽之混合物。無機鹽溶液其經已被發現為有效者之例是硫酸鍰，硫酸鋅，硫酸钟，硫酸鋁，硫酸鐵，硫酸鈽（IV)，硫酸銅，氯化鈉及氯化鉀，惟氯化物可能是不可取由於其促進腐蝕之傾向。以使用硫酸鋅及硫酸鋁為可取。該無機鹽溶液之濃度以重量表示宜是在0.5 ~20重量％之範圍。具活性含矽基團之物料之一個例是一種矽酸鹽。該膜強度增進溶液可以是一種驗金屬碎酸鹽溶液，例如碎酸钾，石夕酸Μ，或一種秒酸按溶液或其可以是一種驗金屬烴基碎酸鹽，例如一種燒基烴基珍酸鹽溶液。如此的一種溶液之可取的濃度是在0.5〜20重量％之範圍。當該選擇性施加之膜強度增進溶液是一種無機鹽或鹼金屬矽酸鹽之溶液時，該加入之物料將增加該鋅矽酸鹽底塗 -17 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（15 ) 塗層足鹽含里。此將含增加滲透驅動力當該塗層是蓋塗覆及因此參透起泡《可能性當該塗覆之基材是浸於水中。施加之鹼金屬碎酸鹽之無機鹽之量對該底塗塗層黏合劑之 Si〇2/M2〇莫耳比宜是夠低以保持6 ·· i以上，宜是8 ·· i以上及最宜是10: 1以上。為達成這一點，施用於該膜強度增進落液中之無機鹽或鹼金屬矽酸鹽之量宜是，對乾重量基準少於10克/平方公尺，最宜是少於5克/平方公尺，對一種有乾膜厚度15〜20微米之塗層。有反應性含矽基團之一種物料之_個替代例是一種烷氧矽烷或一種醯氧矽烷，例如乙醯氧矽烷。此可以例如是一種四烷氧矽烷（烷基正矽酸鹽）諸如四乙氧矽烷或四異丙氧

夕Ά 或種二燒氧石夕燒諸如甲基三甲氧石夕燒（MTMS

Aldrich產。口）或雙二甲氧石夕垸乙燒。該燒氧石夕燒可以含另外的百能基團例如一種三烷氧矽烷可以有該式RSi(〇RlL ,其中每個R基是1〜3 C燒基及R是被一個胺基，垸胺基，二燒胺基，醯胺基，自，胺基甲酸根，環氧基，異氰酸根，氮丙啶基，磺酸根，羧酸根，磷酸根或羥基取代之一個烷基或芳基。可取者之例是胺基矽烷諸如三乙氧矽烷基丙基胺 (Aminosilane A1100，Witco產品），三甲氧矽烷基丙基胺 (Aminosilane A1110，Witco產品），三甲氧矽燒基丙基伸乙二胺（Aminosilane A1120，Witco產品），三甲氧碎垸基丙基二伸乙三胺（Aminosilane A1130，Witco產品），或雙三甲氧矽烷基丙基伸乙二胺。此外，該烷氧矽燒可以是一種雙（三烷氧矽烷），例如終端有-SiOR、基團之一種伸烷或 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

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527407 A7 B7 五、發明説明（16 ) 多二曱基矽烷鏈。該烷氧矽烷可以是至少部分水解，例如一種部分水解之四烷氧矽烷，或一種水解之烷基三烷氧矽烷或胺烷基三烷氧矽烷，可以使用。該烷氧矽烷宜是自水溶液施用，雖然該水溶液可以含一種水-溶混溶劑，例如一種醇諸如乙醇。此外，經發現在本方法中正矽酸鹽（酯）是非常有效的性質增進劑。正矽酸四甲酯（TMOS)及正矽酸四乙酯（TEOS) 之水溶液是有效的後處理劑。倘若TMOS或TEOS是於pH 1〜2水解獲得更佳結果。於此pH該後處理溶液之適用期能甚至超過7天。在該選擇性施用之處理溶液中該烷氧矽烷或正矽酸酯之濃度宜是在1〜25重量％之範圍。在諒選擇性施用之後處理溶液中使用該烷氧矽烷及/或正矽酸酯是可取，由於這些化合物對該工廠底塗添加幾乎零量之水-可溶鹽。使用之選擇性施加之膜強度增進溶液之量，對一種有乾膜厚度15〜2 0微米之塗層，倘若該塗層是在線上處理及乾燥’宜是0.005〜0.2升/平方公尺之底塗塗層表面，最宜是 0.08升/平方公尺或更低。以膜強度增進溶液之如此的量處理之此塗層之乾燥時間通常是約5至1 0分鐘於1 5〜2 0 °C或約1 · 5至2分鐘於4 0 °C。置該底塗之基材於一種空氣流中該乾燥時間可以更為縮短。、- 一般而言，可以藉增加該基材溫度，增加該空氣溫度，使用一種空氣流，或藉其任何組配，縮短該乾燥時間。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（17 ) 宜施加該選擇性施用之處理溶液及於溫度在1 0〜6 0 °C之範圍，宜是25〜5 0 °C在一種強制之空氣流中乾燥，宜是在至少0.1公尺/秒之空氣流中。可以藉標準噴灑施加器械施加該處理溶液，例如無空氣噴灑或HVLP噴灑，或藉一種霧化噴灑，只是藉在該工廠底塗線自施加該底塗之噴灑槍更下游之處所裝設一支第二噴灑槍。替代方式是可以藉使用一種霧塗覆施加技術施加該溶液。該處理溶液可以施加至一種基材之兩面，例如供用於造船之鋼板之兩面，不論該基材之取向；加強該膜所需之該溶液之容積是如此是以該溶液可比施加至一片鋼板之底側而沒有流掛或滴下。其他施加方法諸如藉輥施加是可能但非可取者。該經處理之底塗塗層只需要任由其在該基材上乾燥不需要任何隨後的洗滌或加熱；該經處理之底塗一旦乾燥後，該塗覆產品可以正常搬運。經發現當該底塗包含一種含矽氧溶膠粒子具平均直徑1 0 毫微米以上之黏合劑時，該使用一種膜強度增進溶液之另加步驟是特別有利。及對具平均直徑1 6毫微米以上之矽氧溶膠粒子甚至更有利。特定言之，當以該膜強度增進溶液作後處理獲得良好結果，該塗覆基材是浸於水中或留置於至少8 0 %相對濕度之大氣中。根據本發明之方法增加該工廢底塗之硬度，内聚力，及耐磨性而當蓋塗覆時不導入起泡之缺點。此外，該方法加速這些有利性質之發展。其發展可以藉以一種膜強度增進溶液處理甚且更為加速。這些性質之加速發展改進在搬運 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 527407

及在造船厫或鋼鐵廠製作期間對損害之抵抗。除這些利益外’《底塗〈基材示在工廠底塗市場中要求之特性，是即在戶外暴露6個月之抗腐姓，極佳的焊接/切割特性，及底塗塗層之宽廣範圍之蓋塗覆性不起泡或不生針孔。該底塗之基材可以以一何其他重役級塗層諸如一 200微米之膜厚度，蓋塗於淡水或海水中為期6個 4 0 °C沒有起泡。種胺-硬化之環氧樹脂塗層，或任種聚胺基甲酸乙酯，以1〇〇微米或覆’及於任由其硬化7天後可以浸月以上（到現時正最長的試驗期）於實例說明本發明將參照以次之例作說明。這些例用意在說明本發明但不旎解釋為以任何方式限制本發明之範圍。用於這些例中該矽氧溶膠之溶膠尺寸之測定，是由描述於 G.W· Sears，Anal. Chem· 12，1981 (1956)中之滴定法行之。藉此方法，該比表面面積是以每克平方公尺測定\ ^ 該球體溶膠粒子而言，轉化此表面面積成為粒子尺寸。在這些例中用作起始物料之化合物有以次來源：種濃度30重量％之矽氧溶膠，平均粒子尺寸7 nm(毫微米），Si〇2/Na2〇莫耳 I，DuPont產品，pH 10.3

Ludox® SM 比50

Ludox® HS-40

Bindzil® 40/170 一種濃度40重量％之矽氧溶膠，粒子尺寸 12 nm ’ Si〇2/Na2〇莫耳比 95 · 1 DuPont產品，pH 9.8 一種濃度40重量％之矽氧溶膠，平均粒 -21 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

527407 A7 B7 五、發明説明（19 ) 子尺寸20 nm，Si02/Na20莫耳比160 : 1，Akzo Nobel產品（Eka Chemicals)， pH 9.4

Bindzil® 25AT/360 —種濃度25·5重量％之鋁氧改性之秒氧

Nyacol 溶膠，0.44重量％銘氧，平均粒子尺寸7 nm，Si02/Na20 莫耳比 50 : 1，Akzo Nobel (Eka Chemicals)產品，pH 10 一種濃度4 0重量％之碎氧溶膠，平均粒子尺寸16 nm，Si02/Na20莫耳比105 : 1 ’ Akzo Nobel(Eka Chemicals)產品， pH 9.8 XZ 94770 一種50容積％固質之苯乙烯/ 丁二烯有機膠乳，Dow Chemicals產品 Huber 90C 一種平均粒子尺寸〇·7 (微米）之烺燒矽酸銘增量劑顏料，JM Huber/Marlow Chemicals 產品 Satintone® W 一種平均粒子尺寸1·4 之烺燒矽酸鋁增 I 劑顏料 ’ Lawrence Industries 產品鋅粉一種7 平均粒子尺寸金屬粉， Trident Alloys 產品 Molywhite 212 鈿酸鋅鈣，一種粒子尺寸41 Am之抗腐姓顏料，Sherwin Williams 產品 Minex 20 一種2·95 //πν平均粒子尺寸之矽酸鋁鉀鋼增虽劑顏料，North Cape Minerals產 • 22 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格 527407 A7 B7 五發明説明（2(3 品

Bentone EW ^ ^ M ^ ^ ^ ' Elementis Μ. ^ 例1 為查驗乾燥條件對該硬化之工廠底塗塗層之性質之影響，自以次成分製備一種具28容積％之固質濃度之塗層組合物。該底塗塗層71.0%之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.4倍。成分重量％矽氧溶膠 30.6 水 13.5 膨土觸變膠 0.2 鋅粉 48.2 Huber 90C 7.5

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製備一種底塗，藉混合該矽氧溶膠與水及觸變膠及所得之黏合劑恰在施加至該鋼之前與該顏料混合，是鋅碎酸鹽塗層習行者。施加所得之底塗塗層至15 cm (公分）X 10 cm 鋼板以1 5〜20 # m之乾膜厚度於3 5 °C及3 0 %相對濕度。於該塗層是觸感乾燥時即行將該底塗之基材儲存於不同的相對濕度條件下。於施加該底塗1天後測定該塗覆之板之耐磨性（雙擦磨試驗）。在該雙擦磨試驗中以數滴水潤濕該經處理之表面（在濕雙擦磨之情況），然後以一塊棉絨布使用輕壓力擦磨。一 -23- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（21 ) 次往復是一次雙擦磨。其結果是以至該塗層移除雙擦磨之數目表示。倘若經100雙擦磨該塗層仍存在，該最終乾膜厚度（dft)是與該起始值作比較。倘若該乾膜厚度是減低25% 以上，其結果是以> 100表示。倘若該乾膜厚度是減低少於 25%，該結果是以>>100表示。結果示於以下表1中表1 例編號溶膠尺寸相對濕度(％) WDR 24小時2 la1 7nm 20 18 lb1 7 nm 40 30 lc 7 nm 60 72 Id 7 nm 80 »100 le 7 nm 100 »100 1) 比較例 2) 濕雙擦磨（WDR)測定於施加24小時後例2 為查驗乾燥條件對該硬化之工廠底塗塗層之性質之影響，自以次咸分製備一種有2 8容積％之固質濃度之塗層組合物。該底塗塗層70%之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.06倍。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（22 成分重量％矽氧溶膠 27.6 鋅 41.6 Minex 20 9.1 Molywhite 212 2.2 Bentone EW 0.2 水 17.5 XZ94770 1.8 施加該底塗至15 cm X 10 cm鋼板以15〜20 之乾膜厚度。任由每一塊板在不同的相對濕度下乾燥。於施加該塗層後一塊板在3 0〜6 0分鐘期間於4 〇 %相對濕度下乾燥至其是觸感乾燥之程度。然後浸該板於水中3 〇分鐘。自水中移出及隨後任由該塗層在6 0 %相對濕度下乾燥。於施加該底塗1小時後測定該塗覆之板之耐磨性（雙擦磨減驗）。就該浸於水中之試樣而言，於浸潰1小時後測定該耐磨性。結果示於以下表2中。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（23 表2 例編號溶膠尺寸相對濕度(％) WDR 1小時2 WDR 24小時3 2a1 7 nm 20 15 24 2b1 7 nm 35 30 54 2c 7 nm 50 49 85 2d 7 nm 60 52 »100 2e 7 nm 80 64 »100 2f 7 nm 浸於水中 >100 »100 1) 比較例 2) 於施加1小時後或於浸潰水中1小時後測定之濕雙擦磨 (WDR) 3)於施加或浸潰水中24小時後測定之濕雙擦磨（WDR) 例3 自以次成分製備一種有2 8容積％之固質濃度之塗層組合物。該底塗塗層有70%之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.06倍。成分重量％矽氧溶膠Bindzil 25AT/360 (0.44重量％“） 32.5 鋅 41.6 Minex 20 9.1 Molywhite 212 2.2 Bentone EW 0.2 水 … 12.6 XZ94770 1.8 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 527407 五 A7 B7 發明説明（24 ) 以描述於例2中之相同方式，任由每一塊板在不同的相對濕度下乾燥及一塊試樣浸於水中及隨後任由在6 0 %相對濕度下乾燥/ 於施加該底塗或浸於水中1小時後測定該塗覆之板之耐磨性（雙擦磨試驗）。其結果示於以下表3中。表3 例編號溶膠尺寸重量％鋁氧相對濕度(％) WDR1小時2 WDR24小時3 3a1 7 nm 0.44 20 22 31 3b1 7 nm 0.44 35 26 54 3c 7 nm 0.44 50 63 »100 3d 7 nm 0.44 60 65 »100 3e 7 nm 0.44 80 78 »100 3f 7 nm 0.44 浸於水中 >100 »100

裝訂 1) 比較例 2) 於施加或浸於水中1小時後測定之濕雙擦磨（WDR)

3) 於施加或浸於水中24小時後測定之濕雙擦磨（WDR) 例4 自以次成分製備一種有2 8容積％之固質濃度之塗層組合物。該底塗塗層5 0%之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之0.72倍。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 527407 A7 B7 五、發明説明（25 成分重量％矽氧溶膠 35.0 鋅 42.2 Minex 20 1.7 Molywhite 212 2.2 Bentone EW 0.2 水 15.6 XZ94770 3.1 施加該底塗至15 cm X 10 cm鋼板以15〜20 //m之乾膜厚度。任由每塊板在不同的相對濕度下乾燥。一塊板於塗層施加後在3 0〜6 0分鐘期間於4 0 %相對濕度下乾燥至其是觸感乾燥之程度。然後浸該板於水中為時3 0分鐘。自水中移出及隨後任由該塗層在6 0 %相對濕度下乾燥。於施加該底塗或浸於水中1天後測定該塗覆之板之耐磨性 (雙擦磨試驗）。其結果示於以下表4中。表4 例編號落膠尺寸相對濕度(％) WDR24小時2 4a1 12 nm 20 24 4b1 12 nm 35 58 4c 12 nm 50 »100 4d 12 nm 60 »100 4e 12 nm —, 80 »100 4f 12 nm 浸於水中 »100 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（26 ) 1) 比較例 2) 施加或浸於水中24小時後測定之濕雙擦磨（WDR) 例5 以如描述於例4中之相同方式，使用一種黏合劑Nyacol矽氧溶膠（平均粒子尺寸16 nm)製備數塊塗覆之板。以如描述於例4中之相同方式，任由每塊板在不同的相對濕度下乾燥及一塊試驗浸於水中及隨後任由在6 0 %相對濕度下乾燥。於施加該底塗或浸於水中1天後測定該塗覆之板之耐磨性 (雙擦磨試驗）。其結果示於以下表5中。表5 例編號溶膠尺寸相對濕度(％) WDR 24小時2 5a1 16 nm 20 31 5b1 16 nm 35 87 5c 16 nm 50 »100 5d 16 nm 60 »100 5e 16 nm 80 »100 5f 16 nm 浸於水中 »100 1) 比較例 2) 施加或浸於水中24小時後測定之濕雙擦磨（WDR) 例6 、- 以如描述於例1中之相同方式，製備數塊塗覆板。於施加 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 527407

該塗層後如以次處理這些板： -於35%之相對濕度儲存一塊板為時i小時； A 0 % ϋ目對4度儲存_塊板為時1小時及然後將其浸於水中； - 一塊板在浸於士士、、，、&中足W以一種含TEOS之膜強度增進溶液處理該板。結果TF於以下表6中。例7 中之相同方式’使用一種黏合劑Ludox 以如描述於例6 HS-40矽氧溶膠（平妗私工〇 1 、卞吟权子尺寸12 nm)製備數塊塗覆板。於施加該塗層後如以次處理這些板：方' 3 5 %之相對濕度儲存一塊板為時丄小時；於6 0 %之相斟濕度儲存一塊板為時1小時及然後將其浸於水中；〃 --塊板在浸於水中之前以_種含teqs之膜強度增進溶液處理。結果示於以下表6中。例8 以如描述於例6中之相同彳式，使用一種包含Bindzil 40/170矽氧/合膠(平均粒子尺寸2〇㈣)之黏合劑製備數塊塗覆板。於施加該塗層後如以次處理這些板： -於35%之相對濕度儲存一塊板為時丄小時； -於60%之相龍度儲存一塊、板為日#1小時及然後將其浸於水中； -30- 527407 A7 B7 五、發明説明（28 ) - 一塊板在浸於水中之前以一種含TEOS之膜強度增進溶液處理。結果示於以下表6中。表6 例編號矽氧溶膠粒子尺寸(nm) 處理濕雙擦磨 (乾） 6a* 7 儲存於35% RH(相對濕度)60分鐘 29 6b 7 浸於水中30分鐘 »100 6c 7 以5% TEOS溶液處理，浸於水中30分鐘 »100 7a* 12 儲存於35% RH 35 7b 12 浸於水中60分鐘 80-400 7c 12 以5% TEOS溶液處理，浸於水中60分鐘 »100 8a* 20 儲存於35% RH 60分鐘 6 8b 20 浸於水中60分鐘 10 8c 20 以5% TEOS溶液處理，浸於水中30分鐘 »100 *)比較例例9 自以次成分製備一種有2 8容積％之固質濃度之底塗塗層。該底塗塗層有74.6 %之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.3倍（λ =1·3)。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 527407 A7 B7 五、發明説明（29 ) 成分重量％ Ludox® SM 27.3 水 15.7 膨土觸變膠 0.2 鋅粉 48.2 Satintone 8.6 製備一種底塗，藉混合該矽氧溶膠與水及觸變膠及所得之黏合劑恰在施加至該鋼之前與該顏料混合，是鋅矽酸鹽塗層習行者。施加該獲得之底塗塗層至15 cm X 10 cm鋼板以15〜20 β m之乾膜厚度。任由該底塗於25 °C，75% RH 乾燥及於施加後1 0分鐘及1天試驗其物理性質。其結果示於以下表7中。例1 0 自以次成分製備一種有28容積％之固質濃度之底塗塗層。該底塗塗層有74.6%之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.3倍（λ =1·3)。成分重量％ Ludox® SM 22.0 XZ 94770 1.5 水 19.1 膨土觸變膠 0.2 鋅粉、 48.6 Satintone 8.6 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 527407 A7 B7 五、發明説明（3〇 ) 製備一種底塗，藉混合該矽氧溶膠與水及觸變膠及所得之黏合劑是恰在施加至該鋼之前與該顏料混合，是鋅石夕酸鹽塗層習行者。施加該獲得之底塗塗層至15 cm X 1 0 cm鋼板以1 5〜20 //m之乾膜厚度。任由該底塗於25 °C，75% RH乾燥及於施加後1 0分鐘及1天試驗其物理性質。其結果示於表7中。例1 1 自以次成分製備一種有2 8容積％之固質濃度之底塗塗層。該底塗塗層有68.4%之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.15倍（又=1.15)。成分重量％ Ludox® SM 27.6 XZ 94770 1.8 水 15.1 膨土觸變膠 0.2 鋅粉 48.9 Satintone 6.4 製備一種底塗，藉混合該矽氧溶膠與水及觸變膠及所得之黏合劑是恰在施加至該鋼之前與該顏料混合，是鋅/夕酸鹽塗層習行者。施加該獲得之底'塗塗層至15 cmX 10 cm鋼板以15〜20 /zm之乾膜厚度。任由該底塗於25 °C，75% RH乾燥及於施加後1 0分鐘及1天試驗其物理性質。其結果 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（31 ) 示於表7中。例1 2 自以次成分製備一種有2 8容積％之固質濃度之底塗塗層。該底塗塗層有71.5%之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.4倍（λ =1.4)。成分重量％ Ludox® SM 24.7 XZ 94770 1.6 水 17.2 膨土觸變膠 0.2 鋅粉 48.7 Satintone 7.6 製備一種底塗，藉混合該矽氧溶膠與水及觸變膠及所得之黏合劑是恰在施加至該鋼之前與該顏料混合，是鋅矽酸鹽塗層習行者。施加該獲得之底塗塗層至15 cm X 10 cm鋼板以15〜20 //m之乾膜厚度。任由該底塗於25 °C，75% RH乾燥及於施加後1 0分鐘及1天試驗其物理性質。其結果示於表7中。例1 3 自以次成分製備一種有2 8容積％之固質濃度之底塗塗層。該底塗塗層有71.5%之顏料溶積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之1.4倍（λ =1.4)。 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（32 成分重量％ Ludox® SM 20.7 XZ 94770 1.3 水 19.9 膨土觸變膠 0.2 鋅粉 48.3 Huber 90C 6.1 ’M oly white’鉬酸鹽顏料 3.5 製備一種底塗，藉混合該矽氧溶膠與水及觸變膠及該所得之黏合劑是恰在施加至該鋼之前與該顏料混合，是鋅矽酸鹽塗層習行者。施加該獲得之底塗塗層至15 cm X 10 cm 鋼板以1 5〜20 β m之乾膜厚度。任由該底塗於2 5 °C，7 5 % RH乾燥及於施加後1 0分鐘與1天試驗其物理性質。其結果示於表7中。表7 例編號機械性質(施加後10分鐘）機械性質(施加後1天）雙擦磨鉛筆棋盤雙擦磨鉛筆棋盤乾/濕硬度黏附乾/濕硬度黏附 9 >100/12 HB - »100/»100 3H 1 10 »100/12 2H 3 »100/»100 6H 4~5 11 »100/17 2H 1~2 »100/»100 4~6H 3〜4 12 »100/21 2H 3 »100/»100 6H '2〜4 13 >100/6 2〜3H 3 »!00/»!00 2〜3H 3 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 527407 A7 B7 五、發明説明（33 ) 表7中之結果示知可以使用寬廣範圍之塗層配方獲得良好塗層性質。例1 4及1 5 使用溶膠之摻合製備兩種有2 8容積％之固質濃度之底塗塗層。兩種底塗塗層均有5 0 %之顏料容積濃度，其是該臨界顏料容積濃度之0.72倍。自以次成分製備用於例1 4中之底塗塗層，得有平均溶膠尺寸10 nm之塗層。成分重量％ Ludox® SM(7 nm) 5.5 Ludox® HS-40(12 nm) 29.6 XZ 94770 3.1 水 15.5 Bentone EW 0.2 鋅 42.2 Molywhite 212 2.2 Minex 20 1.7 自以次成分製備用於例1 5中之底塗塗層，得有平均溶膠尺寸10 nm之塗層。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 527407 A7 B7 五、發明説明（34 ) 成分重量％ Ludox® SM(7 nm) 6.8 Nyacol (16 nm) 30.0 XZ 94770 3.1 水 13.9 Bentone EW 0.2 鋅 42.1 Molywhite 212 2.2 Minex 20 1.7 施加該獲得之底塗塗層至15 cm X 10 cm鋼板以15〜20 /zm 之乾膜厚度及任由其於3 5 °C，3 0 % RH乾燥。於1小時内儲存該底塗之基材於60% RH。隨後於施加1小時及1天後試驗其物理性質。試驗之結果示於表8中。裝訂表8 例在該摻合物機械性質(游 !>加1小時後）機械性質( :施加1天後）編號中溶膠尺寸濕雙磨擦鉛筆硬度濕雙磨擦鉛筆硬度 14 7 nm/12 nm .42 HB »100 Η 15 7 nm/16 nm 28 HB »100 Η

k

A 表8中之結果示知使用溶膠之一種摻合可以獲得良好膜性質。、 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐)

Claims

527407 A8 B8 C8 D8

公告本六、申請專利範圍一 ~ --- -種用於以包含碎氧黏合劑之底塗塗層底塗塗覆鋼基材 2方法，其特徵在於該黏合劑包含水性矽氧溶膠，其具至少6 : 1之Si〇2/M2〇莫耳比’其中M代表驗金屬及録離 =之總量，及在於該底塗塗層已乾燥至其是觸感乾燥之又後'又4塗覆之基材於水中或替代方式留置於相對濕度至少50〇/。之大氣中。 2. 根，申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於該塗覆之基材是留置於相對濕度至少60%之大氣中。土 3. 根據申請專利範圍第丨項之方法，其特徵在於該塗覆之基材是留置於相對濕度至少8〇%之大氣中。 4· 一種用於以包含矽氧或矽酸鹽黏合劑底塗塗層底塗塗覆鋼基材之方法，其特徵在於該黏合劑包含水性矽氧溶膠或鹼金屬矽酸鹽有至少6 : 莫耳比，其中Μ 代表驗金屬及銨離子之總量，及在於該底塗塗層已乾燥至其是觸感乾燥之程度後，該塗覆之基材，在浸於水中或餘存於相對濕度至少80。/〇之大氣中之前，是以膜強度増進溶液處理。 5·根據申請專利範圍第4項之方法，其特徵在於該膜強度增進落液包含硫酸鋅或硫酸鋁。 6·根據申請專利範圍第4或5項之方法，其特徵在於該膜強度增進溶液是以0.005〜〇·2升施加至每平方公尺之底塗塗層表面。 7·根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於該黏合劑包含膠體性矽氧粒子有低於或等於2 2 nm之平均粒子尺本紙張家標準(CNS)—格(21()><297公爱) 527407

六、申請專利範圍寸。 8· _據申請專利範圍第7項之方法，其特徵在於該黏合劑包含膠體性矽氧粒子有低於或等於16 nm之平均粒子尺寸。 9·根據申請專利範圍第8項之方法，其特徵在於該黏合劑包含膠體性碎氧粒子有低於或等於1〇 nm之平均粒子尺寸。 10·根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於該黏合劑是 Si02/M2〇莫耳比至少25 : i之矽氧溶膠。 u·根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於該底塗且包含鋅粉及/或鋅合金。 12·根據申請專利範圍第”頁之方法，其特徵在於該底塗塗層且包含有機樹脂。 13·根據申請專利範圍第i項之方法，其特徵在於該塗層組合物之全部成分是在施用之短時間前加入及徽底混合。 14.根據申請專利範圍第i項之方法，其特徵在於該黏合劑包含銘氧表面-改性之水性矽氧溶膠。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐)