(57)【要約】      （修正有）【課題】六価クロムを含まない耐食性プライマーを提供する。【解決手段】エポキシ樹脂と、硬化剤と、重金属の酸化物、重金属の水酸化物およびそれらの混合物からなる群から選択されるクロム酸塩を含まない腐食防止顔料添加剤と顔料増量剤からなり、前記エポキシ樹脂は４５０から７００のエポキシ当量（ＷＰＥ）と１２，０００から１９，０００ｍＰａｓの粘度を有するジグルシジルエーテルとビスフェノールＡの改質エポキシの不揮発性分散物からなる群から選択される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と、
硬化剤と、
クロム酸塩を含まない腐食防止顔料、
を含み、クロム酸塩を含まない腐食防止顔料は、重金属の酸化物、重金属の水酸化物及びそれらの混合物からなる群から選択されるクロム酸塩を含まない腐食防止顔料添加剤と、顔料増量剤からなることを特徴とする、耐食性エポキシプライマー。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂が、４５０から７００のエポキシ当量（ＷＰＥ）と１２，０００から１９，０００ｍＰａｓの粘度を有するジグリシジルエーテルとビスフェノールＡの改質エポキシの不揮発性分散物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１記載のプライマー。
【請求項３】
前記エポキシが、最終プライマー組成物に対して５から５０重量％の量で存在することを特徴とする、請求項２記載のプライマー。
【請求項４】
前記エポキシが、最終プライマー組成物に対して１５から３０重量％の量で存在することを特徴とする、請求項２記載のプライマー。
【請求項５】
前記硬化剤が、３００から４５０のアミン価を有する水性又は減水性改質アミン又はポリアミドアミン付加生成物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項２記載のプライマー。
【請求項６】
前記硬化剤が、耐水性と耐食性を増強するために疎水性硬化剤をさらに含むことを特徴とする、請求項５記載のプライマー。
【請求項７】
前記硬化剤が、最終プライマー組成物に対して２から２０重量％の量で存在することを特徴とする、請求項５記載のプライマー。
【請求項８】
前記硬化剤が、最終プライマー組成物に対して５から１５重量％の量で存在することを特徴とする、請求項５記載のプライマー。
【請求項９】
前記重金属が、Ｍｏ、Ｃｅ、及びそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴する、請求項１記載のプライマー。
【請求項１０】
前記クロム酸塩を含まない腐食防止顔料が、（１）ＭｏとＣｅの少なくともいずれか一方の酸化物と、（２）ＭｏとＣｅの少なくともいずれか一方の水酸化物を含むことを特徴とする、請求項９記載のプライマー。
【請求項１１】
前記クロム酸塩を含まない腐食防止添加剤が、三酸化モリブデン、水酸化セリウム及びそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項９記載のプライマー。
【請求項１２】
前記クロム酸塩を含まない腐食防止添加剤が、前記顔料の組成全体に対して１０から５０重量％の量で存在することを特徴とする、請求項９記載のプライマー。
【請求項１３】
前記クロム酸塩を含まない腐食防止添加剤が、前記顔料の組成全体に対して２０から４５重量％の量で存在することを特徴とする、請求項９記載のプライマー。
【請求項１４】
前記クロム酸塩を含まない腐食防止顔料が、最終プライマー組成物に対して２５から６０重量％の量で存在することを特徴とする、請求項９記載のプライマー。
【請求項１５】
前記クロム酸塩を含まない腐食防止顔料が、最終プライマー組成物に対して４０から５５重量％の量で存在することを特徴とする、請求項９記載のプライマー。
【請求項１６】
前記顔料中のＭｏに対するＣｅが、０．５：１から２．５：１であることを特徴とする、請求項１０記載のプライマー。
【請求項１７】
前記顔料中のＭｏに対するＣｅが、０．６：１から１．５：１であることを特徴とする、請求項１０記載のプライマー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐食性プライマーに関し、より詳細には、六価クロム化合物を含まない耐食性エポキシプライマーに関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム、鋼鉄などの合金を包含する構造用合金は、航空宇宙、船舶、自動車その他における用途において一般的に使用されている。概して、これらの合金は、腐食防止剤を含有するプライマー又は有機被膜を適用することによって腐食から保護されている。通常、構造用合金に用いられる耐食性プライマーは、活性腐食防止顔料添加剤として六価クロムを利用した、溶媒系エポキシプライマーである。これらのプライマーは、防食性を六価クロムに依存している。六価クロムの形態の全ては、グループＩの既知の人の発ガン性物質として、米国国立環境健康科学研究所により公式に承認されている。さらに、塗料及びプライマー中の六価クロム揮発性有機物含有（ＶＯＣ）レベルを低減するという連邦法及び州法の制定に伴い、水系、溶媒系、及び／又は減水性（ｗａｅｒ−ｒｅｄｕｃｉｂｌｅ）樹脂バインダーに対する注目が著しく増大している。そのため、六価クロムの形態を含有する腐食防止剤化合物の使用は、厳しい規制並びに制限を受ける。従って、腐食防止添加剤としてそのようなプライマーに六価クロムを排除することが非常に有益である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の主たる目的は、六価クロムを含まない耐食性プライマーを提供することである。
【０００４】
本発明の別の目的は、構造用金属合金の腐食を防止するのに効果的な上述の耐食性エポキシプライマーを提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、全面食と点食の両方に対抗して有効な、上述の耐食性エポキシプライマーを提供することである。
【０００６】
本発明のさらなる目的及び利点は、以下から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、前述の目的並びに利点は容易に得られる。
【０００８】
本発明は、エポキシと、硬化剤と、非クロム酸塩の腐食防止顔料を含んでなる耐食性のエポキシプライマーを利用するものである。本発明によれば、非クロム酸塩の腐食防止顔料は、非クロム酸塩の腐食防止顔料添加剤と、その他の顔料増量剤などとを組み合わせて構成されるものである。非クロム酸塩の腐食防止顔料添加剤は、重金属酸化物と重金属水酸化物からなる群から選択され、好ましくは、Ｍｏの酸化物、Ｃｅの酸化物、Ｍｏの水酸化物、Ｃｅの水酸化物及びそれらの混合物からなる群から選択される。非クロム酸塩の腐食防止顔料添加剤は、重金属酸化物と重金属水酸化物を含んでなるものであることが好ましい。さらに、非クロム酸塩の腐食防止顔料添加剤は、三酸化モリブデン、水酸化セリウム及びそれらの混合物からなる群から選択されるものであることが特に好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、エポキシ樹脂と、硬化剤と非クロム酸塩の腐食防止添加剤を含んでなるクロム酸塩を含まない、耐食性エポキシ樹脂プライマーを利用するものである。エポキシ樹脂は水系エポキシ樹脂又は溶媒系エポキシ樹脂のいずれかであることが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、非クロム酸塩の腐食防止顔料は、
（１）  Ｍｏの酸化物、Ｃｅの酸化物、Ｍｏの水酸化物、Ｃｅの水酸化物及びそれらの混合物からなる群から選択される、非クロム酸塩の腐食防止添加剤と、
（２）  二酸化チタン、珪酸白土又はケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、タルク又はケイ酸マグネシウム、酸化亜鉛及びバライト又は硫酸バリウムからなる群から選択される、顔料増量剤
を含んでなる。非クロム酸塩の腐食防止顔料（即ち、非クロム酸塩の腐食防止添加剤と顔料増量剤を含む、全顔料添加剤）は、最終プライマー組成物に対して２５〜６０重量％、好ましくは４０〜５５重量％の量で存在する。本発明においては、顔料中のＭｏに対するＣｅの比率（Ｍｏ：Ｃｅ）は０．５：１〜２．５：１、好ましくは、０．６：１〜１．５：１である。非クロム酸塩の腐食防止添加剤は、全顔料組成物に対して、１０〜５０重量％、好ましくは２０〜４５重量％である。腐食防止添加剤が、エポキシプライマーの顔料において通常要求される所望の溶解性を有するようにするためには、腐食防止添加剤が、重金属の酸化物と水酸化物を含むものであることが好ましい。さらには、腐食防止添加剤が三酸化モリブデンと水酸化セリウムからなるものであることがより好ましい。
【００１１】
本発明によれば、エポキシは、水系又は溶媒系のエポキシ樹脂であることが好ましく、その場合、耐食性エポキシプライマーが、エポキシ当量（ＷＰＥ）が４５０〜７００であり、粘度が１２，０００〜１９，０００ｍＰａｓ（ｃｐｓ）である、ジグリシジルエーテルとビスフェノールＡのエポキシの不揮発性分散物からなる群から選択されるエポキシを含む。本発明の一実施態様において、上記分散物は、硬化すると非常に良好な硬度と耐性を有する高い架橋密度の重合体を形成する、多官能性樹脂分散物をベースとするものである。別の実施態様においては、上記分散物は、高分子量エポキシ樹脂である、半固体の標準的なビスフェノールＡのエポキシ樹脂の水性分散物をベースとするものである。エポキシは、最終プライマー組成物に対して５〜５０重量％、好ましくは１５〜３０重量％の量で存在する。
【００１２】
本発明によれば、水系のエポキシ配合物の場合、硬化剤は、３００〜５００のアミン価を有する水系又は減水性改質アミン又はポリアミドアミン付加生成物からなる群から選択されるものである。本発明の好ましい実施態様では、硬化剤は、腐食防止剤中の水に強い影響力を与える疎水性硬化剤をさらに含有する。硬化剤は、最終プライマー組成物に対して２〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％の量で存在する。
【００１３】
本発明のさらに好ましい実施態様では、溶媒系のエポキシ配合物の場合、エポキシ樹脂溶液は、ジグリシジルエーテルとビスフェノールＡからなる樹脂からなり、かつ、硬化剤はポリアミン又はポリアミドアミンを含む。適切な溶媒系エポキシ樹脂は、アクゾノーベル社やデフト社（Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ  ａｎｄ  Ｄｅｆｔ）から入手可能である。
【００１４】
本発明のクロム酸塩を含まない耐食性エポキシプライマーは、金属基板、特にアルミニウムの合金、鋼鉄の合金、ステンレス鋼、高強度ステンレス鋼合金、亜鉛めっき鋼などの金属基板の全面食及び点食を防止するのに特に有用である。本発明のクロム酸塩を含まない水系エポキシは、航空機産業、自動車産業、建築産業、パッケージング産業、電子技術産業、ＨＢＡＣ及び船舶産業を含む全ての産業において有用である。
【００１５】
本発明のクロム酸塩を含まない耐食性エポキシプライマーは、以下の実施例から明らかとなろう。
【実施例】
【００１６】
表１に示すように、５種のエポキシプライマー組成物を調整した。これらプライマーの腐食特性は、アルミニウム面を用いて評価した。アルミニウム面は、プライマーの適用前に、ブラスト処理を行うか、あるいはトリクロム化成被覆で前処理した。試験クーポンを、ＡＳＴＭ  Ｂ１１７に従って塩水噴霧試験に供した。次いでクーポンを、腐食と点食の徴候に関して評価し、かつ、ＭＩＬ−Ｈ−８５５８２に従ったベンチマークのクロム酸ストロンチウムベースのエポキシプライマーと比較した。本発明によるエポキシプライマーの耐食特性は、クロム酸塩含有のプライマーを基準にして評価した。本発明プライマーの腐食さび止め特性はクロム酸塩含有のプライマーと同等の腐食さび止め特性を呈さなかったが、健康の危険を構成することなく腐食さび止め特性を呈した。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
本発明によるクロム酸塩を含まない耐食性エポキシプライマーが、前述の目的、手段並びに利点を完全に満足させるものでることは明らかである。本発明を、特定の実施態様に関連して説明してきたが、前述の説明を読んで理解した当業者であれば、様々な変更が可能であることは明らかであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲に記載の広い範囲内におけるそれらの代替、修正並びに変更を包含するものである。