(57)【要約】【課題】  本発明は、室温で硬化する錆止めコーティング組成物を提供する。【解決手段】  室温で硬化する錆止めコーティング組成物を提供するために、前記錆止めコーティング組成物が、少なくとも１つのポリシロキサン及び金属粒子並びに少なくとも１つの架橋剤を具備し、前記コーティング組成物が、室温で化学的に架橋する。本発明はさらに錆止めコーティング組成物を適用する方法に関し、コートされた基板に関するものである。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのポロシロキサン及び金属粒子並びに少なくとも１つの架橋剤を具備し、前記コーティング組成物が室温で化学的に架橋することを特徴とする錆止めコーティング組成物。
【請求項２】
前記コーティング組成物が、特に少なくとも実質的に水を含まず、且つ好ましくは水を含んでいないことを特徴とする請求項１記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項３】
前記コーティング組成物が、特に少なくとも実質的に有機溶媒を含まないこと、及び／又は、前記コーティング組成物が、該コーティング組成物に基づいて、多くて５重量％、特に多くて３重量％の量で、有機溶媒、特にＶＯＣを具備すること、及び／又は、前記コーティング組成物が、該コーティング組成物に基づいて、０．０１〜５重量％、特に０．１〜３重量％の量で有機溶媒を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項４】
前記コーティング組成物が、大気中の水分の存在で架橋することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項５】
前記ポリシロキサンが、反応性ポリシロキサンであり、特にシラノール−官能性ポリシロキサン及びアルコキシ−官能性ポリシロキサン並びにそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項６】
前記ポリシロキサンは、多くて１０，０００ｍＰａｓの２０℃でブルックフィールド法による動的粘度を有すること、且つ／又は、前記ポリシロキサン２００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌ、特に５００〜３０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは８００〜２５，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは１，０００〜、２０，０００ｇ／ｍｏｌ、非常に好ましくは１，５００〜１８，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内の重量平均分子量ＭＷを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項７】
前記架橋剤が、反応性シラン、シラン加水分解物、チタネート、ジルコネート、有機金属化合物、酸若しくは塩基並びにそれらの混合物の群から選択されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項８】
前記金属粒子が、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、マンガン及びニッケル並びにそれらの混合物及び合金の群から選択されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項９】
前記コーティング組成物が、該コーティング組成物に基づいて、７０〜９８重量％、特に８０〜９６重量％、好ましくは９０〜９６重量％の範囲内の金属粒子の画分を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の錆止めコーティング組成物。
【請求項１０】
特に請求項１〜９のいずれか１つに記載の錆止めコーティング組成物で、金属基板をコーティングする方法において、
該方法が、下記する段階を有することを特徴とする方法。
（ａ）  金属基板を洗浄すること、
（ｂ）  錆止めコーティング組成物を適用すること、且つ、
（ｃ）  ３００分までの時間で、室温で、粉末乾燥状態で、前記錆止めコーティングを硬化すること。
【請求項１１】
洗浄が実行された後、先処理層、特に変換層が、金属基板に適用されること特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記先処理層が、リン酸塩化及び／又はクロメート処理によって取得できることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのさらなるコーティングが、錆止めコーティングに適用されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
ポリシロキサンのマトリクス及び少なくとも１つの架橋剤並びに金属粒子を具備する錆止めコーティングでコーティングされる金属基板。
【請求項１５】
錆止めコーティング及び該錆止めコーティングに適用される少なくとも１つのさらなるコーティングでコーティングされる請求項１４記載の金属基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食防止の技術分野に関する。
【０００２】
本発明は、特に錆止めコーティング組成物及び錆止めコーティング組成物を適用するための方法に関する。
【０００３】
本発明は、さらに錆止めコーティング組成物を具備する金属基板に関する。
【背景技術】
【０００４】
本発明に関連して、特別な利益点は、例えば特許文献１（ＥＰ  ０  ５９１  ９５５  Ｂ１）に開示されるように、室温で硬化するコーティング組成物に付随する。そこに開示されるコーティング組成物の主要な要素は、バインダーとしてのポリシロキサン及び架橋剤として有機ホウ素化合物であり、コーティング組成物の設計は、コーティングが室温で乾燥し、室温で７０時間以上の著しく要求される時間でなされるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＥＰ  ０  ５９１  ９５５  Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術において使用される有機ホウ素化合物は、環境上の理由で、不必要であり、避けられるべきものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、請求項１に係る錆止めコーティング組成物及び請求項１０に係る錆止めコーティング組成物を適用する方法が、提案される。
【０００８】
下記に与えられる特徴、特色、見解及び具体例、並びに利点等は、不必要な重複を避けるために、本発明の１つの様相にのみに関してはもちろんであるが、特に明確に述べられていないときですら、本発明の他の様相に明確に対応していることはもちろんであることは自明な事柄である。
【０００９】
さらに、値、数字及び範囲が下記に述べられるときに、関連した値、数字及び範囲の詳細が、限定的に保持されるべきでないことは自明であり、所定の例及び特別な適用において、述べられた範囲若しくは詳細からの逸脱は、本発明の範囲を離れることなしに、可能である。
【００１０】
さらに、この場合、下記に与えられた全ての値の詳細若しくはパラメータの詳細等は、標準化されるか明確に述べられた測定方法を使用して、又は、この技術分野の通常の知識を有するものにとってなじみのある測定方法によって確定若しくは決定されることが可能である。
【００１１】
さらに、全ての重量ベース若しくは容量ベースの百分率は、結果として合計が１００％となるように、当業者によって選択されるであろうことも自明の事柄であるが、これは自明である。
【００１２】
これが規定されるように、本発明は以下により詳細に記載される。
【００１３】
それ故に、本発明の第１の様相によれば、本発明の主題は、少なくとも１つのポリシロキサン及び金属粒子並びに少なくも１つの架橋剤を具備するサビ止めコーティング組成物であり、このコーティング組成物は、室温で化学的に架橋する。
【００１４】
本発明の錆止めコーティング組成物の特徴は、有機ホウ素化合物の使用が避けられた単純な組成物である。本発明の組成物は、使用が容易であり、室温で短い時間で硬化するものである。本発明の組成物の特徴は、単純な組成物の他に、特に容易な加工及び適用性である。
【００１５】
前記コーティング組成物は、環境保護及び健康維持の立場から問題視され、それらを避けるために、有機溶媒、特にＶＯＣ（揮発性有機化合物）なしか、小さい画分のみを有して、処方される。本発明のコーティング組成物は、職業的な衛生評価に関して結果として申し分ないものである。さらに、有機溶媒を収集するための硬化で複雑な装置も必要なくなる。
【００１６】
一般的に言えば、前記コーティング組成物は、特に少なくとも実質的に水を含まず、且つ好ましくは水を含んでいないものである。
【００１７】
さらに、本発明に関連して、前記コーティング組成物が、特に少なくとも実質的に有機溶媒を含んでいないことを提供するものである。
【００１８】
それにもかかわらず、前記コーティング組成物が、前記コーティング組成物に基づいて、最大限でも５重量％、特に最大限３重量％の量で、有機溶媒、とくにＶＯＣを具備することが可能である。同じく、前記コーティング組成物が、前記コーティング組成物に基づいて、０．０１〜５重量％、特に０．１〜３重量％の量で、有機溶媒、とくにＶＯＣを具備することも可能である。有機溶媒は、普通、下記に記載されるように、粘度を調整するためにのみ前記コーティング組成物に混合される。
【００１９】
それゆえに、錆止めコーティング組成物は、好ましくは低ＶＯＣもしくはＶＯＣ無しのコーティング組成物である。
【００２０】
１つの好ましい具体例によれば、前記コーティング組成物は、大気中の水分の存在によって架橋する。これらシステムの架橋反応は、コーティング組成物が大気中の水分と接触するまで、十分な範囲で始まらないので、本発明の錆止めコーティング組成物は、十分に長い可使時間、言い換えると前記組成物が機能することができる十分に長い時間を提供する。さらに、本発明の組成物は、水若しくは水分、特に大気中の水分の侵入から前記コーティング組成物が保護されている場合に限り、ほとんど制限なしの貯蔵時間を有するものである。容器が、水分、特に大気中の水分の侵入に対して効果的に守られる場合、口開けされた後、前記容器は、１週間以上保持されるものである。
【００２１】
前記コーティング組成物は、一般的に３００分以内、特に１５０分以内、好ましくは６０分以内に架橋する。好ましい適用条件下で、架橋は、３０分以上にわたる。特に前記コーティング組成物は、１〜３００分間、特に２〜１５０分間、３〜６０分間、より好ましくは５〜３０分間以内に架橋する。
【００２２】
本発明のコーティング組成物は、室温若しくは外気温度の広い範囲内で硬化する。これに関して、−１０℃以上４５℃以下の温度が可能である。５℃〜３５℃の温度が好ましく、特に１５℃〜２５℃の温度範囲が好ましい。室温若しくは外気温度で硬化することについての概念は、本発明に関連して、例えば温度硬化若しくは照射硬化のための装置（オーブン若しくは電子ビーム装置）にような機械的乾燥設備が、基板上に前記錆止めコーティング組成物を硬化させるために必要ないように、定義されるものである。但し、外気温度は−１０℃〜４５℃である。機械的乾燥設備無しの硬化は、コーティングを室温で室内やホール内で実行することができるだけでなく、外気温度で、室外の建築物のコーティングを可能にするものである。
【００２３】
反応は、低温で始まり、急激な硬化は、室温若しくは外気温度でも見られた。硬化速度は、大気中の水分の存在で架橋するシステムの場合、（室内でコーティングする場合）室内の大気中の湿度、若しくは（室外でコーティングする場合）外気の湿度に、強く依存する。大気中の水分の存在で架橋するコーティング組成物は、空気中の水分含有量が、２ｇ／ｍ３〜１４ｇ／ｍ３、好ましくは５ｇ／ｍ３〜１１ｇ／ｍ３である場合に、通例最適な硬化を示す。
【００２４】
そして、本発明の錆止めコーティング組成物は、少なくとも１つのポリシロキサン、金属粒子、及び少なくとも１つの架橋剤を具備し、且つ、前記コーティング組成物は、室温で架橋する。前記コーティング組成物は、水を含んでいないことが好ましく、有機溶媒も含んでいないか、ほんの少しの量だけ含むもので、大気中の水分の存在で化学的に架橋するものである。本発明のコーティング組成物は、有機ホウ素化合物を含んでおらず、全体的にホウ素を含んでいないことが好ましい。
【００２５】
本発明の錆止めコーティング組成物は、不希釈の形の液体ポリシロキサンを具備する。このポリシロキサンは、低粘度の溶媒を含まない液体であることが好ましい。架橋剤も同様に、液体で、不希釈の形で存在すること、言い換えると、１００％の活性含有量で存在することが好ましい。ポリシロキサン及び架橋剤は、金属粒子と共に混合によって、好ましくは水分を含まない１成分系の形で、調合され、適用に先立って貯蔵される。
【００２６】
大気中の水分の存在において架橋するシステムの基板、特に金属基板への適用において、空気中に存在する水（大気中の水分）との接触は、結果として、硬化若しくはセッティングとして参照される化学的な架橋を生じる重縮合反応を生じるものである。
【００２７】
さて、本発明のコーティング組成物を有する−特にコートされる−基板に関して、それらは、いろいろな異なる形態を有し、非常に広い種類の材料のいくつかから製造されるものである。基板が形成される材料は、通例、ガラス、セラミック、ミネラル又はプラスチック若しくは紙のような有機表面、及び金属、並びにそれらの混合物から選択されるものであり、基板が金属を具備するか、金属からなることが好ましい。特に、鉄含有基板、特に鋼基板であることが好ましい。
【００２８】
ポリシロキサン及び架橋剤は共に、反応性結合剤システムを形成する。この反応性結合剤システムにおけるポリシロキサンの画分は、使用される結合剤に基づいて、５０重量％より大きく、架橋剤の画分は、結合剤に基づいて５０重量％より小さい。本発明の好ましいバージョンによれば、前記反応性結合剤システムにおけるポリシロキサンの画分は、７０重量％より大きく、特に８０重量％より大きく、好ましくは９０重量％であり、前記架橋剤の補完画分は、３０重量％より小さく、特に２０重量％より小さく、好ましくは１０重量％より小さい。
【００２９】
前記コーティング組成物は、通例、３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下の画分において、より好ましくは１０重量％以下の画分で、特にポリシロキサン及び架橋剤からなる反応性結合剤システムを具備する。本発明に関連して、前記コーティング組成物が、該コーティング組成物に基づいて、２〜３０重量％、特に３〜２０重量％、好ましくは４〜１０重量％の量で、反応性結合剤システムを具備することを提供するものである。
【００３０】
一般的に、前記コーティング組成物は、反応性ポリシロキサンを具備する。これに関して、前記ポリシロキサンが、シラノール官能性ポリシロキサン及びアルコキシ官能性ポリシロキサン並びにそれらの混合物の選択されることが、適当であると見出された。
【００３１】
これらの官能性ポリシロキサンは、付加的に、アルコキシ−、アセトキシ−、エポキシ−、若しくはアミン−末端シランと結合されることができる。典型的には、例えば、シラノール末端ジメチルシロキサン、シラノール末端ジフェニルシロキサン、シラノール末端ポリトリフルオロプロピルメチルシロキサン、シラノール末端トリメチルシリル改質Ｑ樹脂、シラノール末端ビニルメチルシロキサンコポリマー、又は、メトキシ官能性シロキサンを、個別に又は混合して、ポリシロキサンとして使用することが可能である。そのようなシロキサンは、例えば商品名ＤＭＳ、ＰＤＳ若しくはＦＭＸ及びＳＱＴに基づいてゲレスト社から入手可能であり、ドウコーニング（商品名；ＵＳ  ＣＦ）、エボニック工業（商品名：シリコフェン）又はヴェカー社（商品名：シルレス）から入手可能である。末端反応基を有する上述したポリシロキサンについて、急速な重縮合反応が、−１０℃〜４５℃の外気温度で、大気中の水分の侵入で生じるものである。
【００３２】
特に良好な結果は、２００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内、特に５００〜３０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内、好ましくは８００〜２５，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内、より好ましくは１，０００〜２０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内、非常の好ましくは１，５００〜１８，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内の平均分子量ＭＷを有する。
【００３３】
１つの利益的なバージョンによれば、本発明によって使用されるポリシロキサンは、２０℃でのブルックフィールド法による１０，０００ｍＰａｓ以上、好ましくは１，０００ｍＰａｓ以上、より好ましくは少なくとも５０ｍＰａｓの動的粘度を有する。前記ポリシロキサンが、２０℃でのブルックフィールド法による１０〜１０，０００ｍＰａｓ、特に２０〜５，０００ｍＰａｓ、好ましくは３０〜３００ｍＰａｓ、より好ましくは５０〜１００ｍＰａｓの範囲内の動的粘度を有することが提供されるものである。使用される液体ポリシロキサンの粘度が、錆止めコーティング組成物の加工特性での影響因子であるので、低い粘度であることが好ましいものである。
【００３４】
一般的に使用される架橋剤は、反応性シラン、シラン加水分解物、チタネート、ジルコネート、有機金属化合物、酸及び塩基、及びそれらの混合物の群から選択される化学成分若しくは化学成分の混合物を具備する。前記架橋剤は、反応性シラン、シラン加水分解物、チタネート、ジルコネート、有機金属化合物及びそれらの混合物、好ましくは反応性シラン、チタネート、ジルコネート、有機金属化合物及びそれらの混合物から選択されることが好ましい。特に最後に引用された架橋剤は、重縮合を生じる高分子骨格に結合されるものである；さらにそれらは、室温で大気中の水分の存在において短い時間においてポリシロキサンと反応する。
【００３５】
通例、シランは、アルコキシ−、アセトキシ−、エポキシ−、オキシム−、メルカプト−及びアミノ−官能性シラン、特にアミノシラン及び／若しくはアルコキシシラン、好ましくはアルファ−アミノアルコキシシランの群から選択される。
【００３６】
シラン加水分解物は、一般的にシラノール−、アルコキシ−及びアミノ官能性シラン及びそれらの混合物から選択されるものである。
【００３７】
本発明の１つの好ましい具体例によれば、シラン若しくはシラン加水分解物は、２，０００ｇ／ｍｏｌ以下の重量平均分子量ＭＷを有するものである。
【００３８】
シラン若しくはシラン加水分解物は、２００〜３，０００ｇ／ｍｏｌ、特に２５０〜２，５００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは２５０〜２，０００ｇ／ｍｏｌの範囲内の重量平均分子量ＭＷを有することが提供されるものである。
【００３９】
２，０００ｇ／ｍｏｌ以下の重量平均分子量ＭＷを有する低い分子量のシラン及び／若しくはオリゴマーシラン加水分解物の使用は、コーティング組成物の粘度を目標とする方法において設定することができるものである。
【００４０】
反応性結合剤システムに基づいて、粘度を設定するためのシラン及び／若しくはシラン加水分解物は、１０重量％までの画分において、好ましくは５重量％までの画分において使用されることが好ましい。例えば、０．５重量％〜１重量％の少量においても、シランは活性であり；当業者は、いくつかの試験において、コーティング組成物の粘度の調整に関して、シランの使用の最小化及び最適化を決定することができるものである。
【００４１】
チタネート及びジルコネートに関して、有機チタン及びジルコニウム化合物を使用することが好ましい。利益的な化合物は、アルキルトリアルコキシ、トリアルキルアルコキシ若しくはテトラアルコキシ化合物、又は、チタン若しくはジルコニウムのジアルキルジアルコキシ化合物である。これらチタン−アルコキシ若しくはジルコニウム−アルコキシ化合物は、個別に若しくは混合物で使用されることができる。これらのアルコキシ化合物の適当な置換基は、フェニル、エチル、メチル及びビニル基であり、アルコキシ化合物の反応性は、上述した基の配列の順に上昇する。代表的な架橋剤は、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、ビニル  トリ−ｎ−ブチルチタネートである。これらの架橋剤は、錆止めコーティング組成物の調合においてポリシロキサン化合物と容易に混和する。
【００４２】
本発明に関連して、通例、有機金属化合物が、アルミニウム、鉄、亜鉛及びスズ並びにそれらの混合物のアルコキシドである有機金属化合物から選択されることが提供される。これらの有機金属架橋剤は、前記コーティング組成物内の上述した架橋剤に本質的に又は付加的に存在することが可能であるが、別の架橋剤と少量で使用されることが好ましく、それらの高い反応性のための反応開始剤として働くものである。
【００４３】
上述した架橋剤の代わりに又は上述した架橋剤と組み合わせて、有機若しくは無機酸又はアルカリが、架橋剤として使用されることも可能である。適当な例は、リン酸、硝酸、塩酸、硫酸、ギ酸、コハク酸、酢酸、過酢酸、シュウ酸若しくはクエン酸が、それぞれの場合で個別に若しくはお互いに組み合わせて含まれるものである。
【００４４】
前記錆止めコーティング組成物の主な成分は、金属粒子である。そのような金属粒子、特に亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、マンガン若しくはニッケル、又は、これらの金属の混合物若しくは合金が、知られており、錆止めコーティングにおける使用については普通である。亜鉛とアルミニウムは、混合物において、又は合金として頻繁に用いられる。それらは、陰極保護を有する基板に適用されるコーティングを与える。
【００４５】
本発明の関連して、前記錆止めコーティング組成物は、該コーティング組成物に基づいて、７０〜９８重量％、特に８０〜９６重量％、好ましくは９０〜９６重量％の範囲内の金属粒子の画分を具備することが提供される。本発明の１つの利益的なバージョンによれば、前記錆止めコーティング組成物は、少なくとも７０重量％の金属粒子、好ましくは少なくとも８０重量％の金属粒子、より好ましくは少なくとも９０重量％の金属粒子を具備する。驚くべきことに、これら金属粒子の高い比率は、ポリシロキサン及び架橋剤、いわゆるコーティングとしての反応性結合剤の対応する画分の結果として、金属基板上にしっかりと簡単に固定されることが可能である。
【００４６】
金属顔料、特に市販の金属顔料は、多くの場合表面処理されたものである。この表面処理は、通例コーティングの形で実行されると共に、金属粒子の表面は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化クロム、酸化ニッケル若しくは希土類元素の酸化物のような金属酸化物で、或いは、二酸化ケイ素で、また脂肪酸、特にステアリン酸若しくはオレイン酸のような無機又は有機ポリマーでコーティングされるものである。これに関して、酸化から金属顔料を保護するために、ステアリン酸で処理若しくはコーティングすることは、特に普通のことである。本発明の目的について、特に限定無しに、表面処理された金属粒子を使用することが可能である。
【００４７】
前記金属粒子が球状であることが利益的に提供されるものである。球状金属粒子は、例えば、１０μｍより小さい、好ましくは５μｍより小さい、平均容量加重サイズ、利益的には２μｍより大きいサイズ、典型的には２μｍ〜３μｍのサイズを有する小さい径で入手できるものである。基板、特に金属基板上で、１００μｍまで、好ましくは５０μｍまで、利益的には２５μｍまで、より好ましくは１０μｍ、特には５μｍ以上の層厚が、この種の球状金属粒子を使用して容易に生成することができるものである。陰極活性金属粒子として、金属粒子は、良好な腐食防止を提供する。
【００４８】
本発明のコーティング組成物に使用される８０重量％までの金属粒子、特に球状金属粒子は、薄板状の金属粒子によって形成される及び／若しくは置換される。前記薄板状金属粒子に使用される金属、金属の合金若しくは混合物は、一般的に、いわゆる亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、マンガン及びニッケルである金属粒子に使用されるものと同じものである。
【００４９】
薄板状金属粒子の特別の効果は、錆止め効果だけでなく、錆止めコーティング組成物の沈殿挙動もまた改善することである。
【００５０】
本発明の１つの特別な具体例によれば、前記コーティング組成物が、球状金属粒子を含まないこともできるものである。特に、前記コーティング組成物が、非球状、特に薄板状金属粒子を、前記コーティング組成物に基づいて、７０〜９８重量％、特に８０〜９６重量％、好ましくは９０〜９６重量％の量で具備することが可能である。出願人が、驚くべき発見をしたように、全く球状でない金属粒子が使用された場合に、上述した粘度を有するコーティング組成物を得ることができるものである。前記コーティング組成物が、球状でない金属粒子を含む場合、前記金属粒子が、脂肪酸、特にステアリン酸で処理されないことが必須である。脂肪酸で処理されなかった非球状、特に薄板状金属粒子について、前記コーティング組成物の粘度は、上述された範囲に調整可能であると同時に、結果として生じるコーティングの腐食抵抗を上昇させるものである。
【００５１】
本発明の１つの好ましいバージョンによれば、前記錆止めコーティング組成物が、１成分システムとして生成され、貯蔵され、且つ適用される。それに代えて、特に金属粒子の沈殿が発生するように思われる場合、本発明の錆止めコーティング組成物は、２成分システムとして生成され、貯蔵される。その場合、適用に先立って、ポリシロキサン及び架橋剤からなる第１の成分及び金属粒子からなる第２の成分が、混合され、そして適用される。
【００５２】
前記錆止めコーティング組成物に使用される１５重量％まで、好ましくは５重量％までの金属粒子は、例えば、染色粒子（顔料）のような他の金属粒子によって、又は、例えば硫化モリブデン若しくはポリテトラフルオロエチレンのような固体の形で存在する潤滑剤のような他の官能性粒子によって、又は、例えばカーボンブラック若しくはナノ粒子のような伝導率に影響を与える粒子によって、又は、溶接性に影響を与える粒子によって、置き換えられることができるものである。染色若しくは官能性粒子は、それぞれ錆止めコーティング組成物中に個別に若しくは混合において使用されることができるものである。
【００５３】
本発明の錆止めコーティング組成物は、水を含まない。したがって、上記に解明されたように、粘度は、例えばシラン及びシラン加水分解物を有する反応性結合剤システムを介してのみ調整することができるものである。
【００５４】
同様に、粘度を調整することを目的として、水を有しない錆止めコーティング組成物は、有機溶媒を具備することができるものである。本発明の１つの利益的なバージョンによれば、前記コーティング組成物は、３重量％以下の溶媒を含み、それによって、低ＶＯＣコーティング組成物と同一であることができるものである。本発明のコーティング組成物は、ＶＯＣを含まないことが好ましく、それは、低沸点若しくは高沸点溶媒でない非常に小さい量の溶媒のみを含むものである。本発明のコーティング組成物が、溶媒を有しないことが特に好ましいものである。それにもかかわらず、それが要求される場合には、例えば、メトキシプロピルアセテート（ＭＰＡ）、二塩基性エステル若しくは揮発油のような普通の溶媒が使用される。
【００５５】
従来技術から公知である分散補助剤、沈降防止剤、消泡剤、レオロジー補助剤、腐食阻害剤若しくは接着促進剤のようなさらなる添加剤は、それぞれ個別に又は互いに組み合わせたコーティング組成物の成分とすることができる。
【００５６】
本発明の第２の様相によれば、本発明のさらなる主題は、特に上述したように、金属基板を錆止めコーティング組成物でコーティングする方法であり、下記する段階を具備するものである：
（ａ）金属基板を洗浄すること、
（ｂ）錆止めコーティング組成物を適用すること、且つ、
（ｃ）前記錆止めコーティング組成物を３００分までの期間内で室温で粉末乾燥状態に硬化させること。
【００５７】
本発明のコーティング組成物を適用する方法が、特に実施しやすいことが明らかである。
【００５８】
金属基板の洗浄は、錆止めコーティングの効果的な接着について重要である。代表的な洗浄段階は、例えばガラス粒子、ステンレス鋼ペレット若しくはガーネットサンドペレットのようなブラスト処理材料の粒子でのブラスト処理による機械的洗浄であり、例えば金属基板の研磨若しくはブラッシングのような機械的洗浄である。しかしながら、溶媒若しくは水での、付加的に洗浄製品の付加による脱脂、洗浄、若しくはアルカリ若しくは酸洗浄が、錆止めコーティングのための金属基板の表面を整えるために適している。ブラスト処理材料の粒子でのブラスト処理と、それに続く機械的洗浄と連動した高温アルカリ脱脂との組合せが、特に好ましいものである。
【００５９】
前記錆止めコーティング組成物は、金属基板の洗浄された表面に直接的に適用されることができる。その代わりに、金属基板の洗浄された表面は、前処理が施されても良いものである、
【００６０】
通例、本発明に関連して、洗浄に続いて、金属基板には、前処理層、特に変換層が適用されるものである。
【００６１】
前処理として、基板上に前処理層を生成する前処理組成物を、金属基板の洗浄された表面に適用することができる。
【００６２】
特に良好な結果は、前処理層が、リン酸塩化及び／若しくはクロメート処理によって得られる場合に、本発明に関して得られるものである。
【００６３】
この前処理組成物は、例えばリン酸塩化組成物のような変換コーティング組成物であっても良いものである。公知で且つ適当な形式は、脱脂リン酸塩、トリカチオンリン酸塩、亜鉛リン酸塩若しくは鉄リン酸塩を含むものである。
【００６４】
１つの好ましい具体例によれば、前記前処理層は、前処理組成物、特にリン酸塩化組成物による基板の処理のよって得られるものである。これに関して、前記前処理組成物が、リン酸と、チタン、ジルコニウム、ニッケル、マンガン、亜鉛、ケイ素、マグネシウム、アルミニウム、鉄、バナジウム、モリブデン及びタングステン並びにそれらの混合物の群から選択される要素の少なくとも１つの化合物とを具備する場合に、適当であることが証明された。
【００６５】
それに代えて、前記前処理組成物は、好ましくはクロム（ＩＩＩ）イオンを有するクロメート処理組成物である。前記前処理組成物は、チタン化合物若しくはジルコニウム化合物を具備することもできるものである。酸性若しくはアルカリ性の表面安定化処理は、もう一つの最適な前処理である。同様に、前処理と、例えば、酸性表面安定化処理とそれに続くアルカリ性表面安定化処理との組合せが適当である。
【００６６】
特に利益的な前処理は、先ず第１に、変換処理があることがその１つである。前記変換処理に続いて、金属基板に本発明のコーティング組成物の接着を改善する下塗り、一般的に例えばシリケート、シラン若しくはシロキサンのようなケイ素ベースの下塗りが施され、例えばゾル−ゲル層において架橋される。ケイ素ベースの下塗りは、上述したシリケート、シラン若しくはシロキサンの混合物又は化合物を具備することも可能である。これら利益的に結合した前処理層は、著しく薄く、１μｍより小さい層厚を有する。ここで利益的であるように記載される２つの前処理の結合は、本発明のコーティングの基板への本発明のコーティングの湿潤接着を、特にケイ素ベースの下塗りの前に、金属基板がリン酸塩化される場合に、改善するものである。本発明のコーティング組成物の改善された接着特性は、特に塩水噴霧試験に間に明白となる。
【００６７】
前記先処理組成物は、それぞれの場合において液体である；それらは、ディッピング、ローリング、ブラッシング、ポアリング若しくは別の通例の適用技術によって、洗浄された金属基板に適用される。先処理に続いて金属基板の乾燥が実行されて良いものである。
【００６８】
本発明の錆止めコーティング組成物が、先処理−例えば、リン酸塩化若しくは表面安定化処理−が、予め金属基板の表面に適用されたときに、陰極防止効果も発展させることが明らかであるので、錆止めコーティング組成物が適用される前に金属基板に先処理を提供することが好ましいものである。
【００６９】
本発明の１つの利益的なバージョンによれば、陰極反応性金属粒子の理由で、それが含まれる本発明のコーティングが、ベースコートとして参照され、それにわたって適用されるトップコートと呼ばれるいわゆる少なくとも１つのさらなるコーティングを有するものである。これは、通常、陰極反応性金属粒子を含まず、ベースコートと同じ結合剤若しくは同じ結合剤システムを有するさらなるコーティング組成物である。そのため、１つの簡単なバージョンにおいて、前記トップコートは、さらなる付加若しくは添加剤なしの１つの結合剤若しくは結合剤システムを具備する。それに代えて、前記トップコートは、全体的に異なる結合剤若しくは結合剤システムを有しても良いものである；この代替的な結合剤若しくは結合剤システムの適合性のための唯一の必須条件は、それが錆止めコーティングに接着されることである。前記トップコートは、同様に、室温で若しくは外気温度で、硬化するコーティングであることが好ましい。しかしながら、前記トップコートは、染色を有するか、それに付加される別の添加剤を有することも可能である。典型的な添加剤は、染色顔料であり、粒子形状で存在する例えば硫化モリブデン若しくはポリテトラフルオロエチレンのような固体状潤滑剤である。最適なトップコートの例は、例えば、ゾル−ゲルコーティング組成物、有機２成分エポキシド組成物、ポリウレタンニス、アクリレートのようなラジカル架橋システム、若しくは、水性有機分散剤若しくはシリケートトップコートである。
【００７０】
本発明のこの様相に関するさらなる詳細について、不必要な重複を避けるために、本発明のコーティング組成物に関する上述した所見を参照し、本発明の方法に関して対応して適用するものである。
【００７１】
最後に、本発明の第３の様相によれば、本発明のさらなる主題は、ポリシロキサンのマトリクス及び少なくとも１つの架橋剤並びに金属粒子を具備する錆止めコーティングでコーティングされた金属基板である。
【００７２】
本発明のこの様相に関するさらなる詳細について、不必要な重複を避けるために、本発明の他の様相に関する上述した所見を参照し、本発明の金属基板に関して対応して適用するものである。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
以下に、本発明の詳細が、さらに実施例を参照して説明される。
【実施例】
【００７４】
本発明の錆止めコーティング組成物に関する代表的な処方が想定される：
１４重量％の結合剤
６０〜７５ｍＰａｓの粘度を有するメトキシ及び／若しくはエトキシ官能性を有するメチルポリシロキサン；
１重量％の架橋剤
アセチル−アセト−チタネート、例えば：ドルフケータル社製のチゾールＡＡ１０５；
８０重量％の亜鉛粉末
６μｍの平均サイズを有する球状金属粒子、例えば：ウミコア社製ジンカスタウブＵＰ６；
５重量％の亜鉛薄膜
薄板状亜鉛粒子、例えば：エッカート社製スタパＺｎ８。
【００７５】
まず最初に、メチルポリシロキサンは、金属粒子（球状及び薄板状）が、緩やかな撹拌速度で、溶解槽によって徐々に分散された後に、導入される。この場合において、架橋剤、アセチル−アセト−チタネートが、最終的に撹拌作業の最後に付加され、緩やかな撹拌速度で撹拌される。
【００７６】
代替的に同様に高い適合性を有する架橋剤及びポリシロキサンは、本明細書において上記したものと同一である。結合剤及び架橋剤について上述された成分は、表１及び表２において設定された処方において同様に使用される。
【００７７】
これによって調合された錆止めコーティング組成物は、６ヶ月又は１２ヶ月間貯蔵される。前記コーティング組成物が６ヶ月以上貯蔵されそうな場合には、前記コーティング組成物に存在する金属粒子が、例えば−上述したように−薄板状金属粒子の付加によって、確実に再撹拌されるべきである。
【００７８】
非亜鉛メッキ鋼パネル（ＤＣ０４鋼）が、最初にステンレス鋼粒子、ガラス粒子若しくはガーネットサンドでのブラスト処理によって、それに続く付随的な機械的洗浄を有する熱アルカリ脱脂処理によって、洗浄されるものである。前記脱脂処理は、本件の場合、例えばヘンケル社製リドラインＣ７２であるアルカリ洗浄溶液で、７０℃で１分間４％溶液で、実行される。機械的線上は、ブラッシングによって実行される。前記洗浄された鋼パネルは、それに続いて脱塩水において２回洗浄され、圧縮空気を使用して乾燥される。
【００７９】
これに続いて、チタン化合物を含有し且つヘンケル社製の商品名ボンデライト１４５５で販売されている処理溶液における浸漬による先処理が実行される。４％溶液における浸漬は、５秒間実行され、超過分が排除された後、洗浄され、先処理された鋼パネルは、６０℃で乾燥される。
【００８０】
その後、本発明のコーティング組成物は、スプレーによって予め処理された鋼パネルに適用される。しかしながら、上記したものとは別の適用方法も可能である。本発明に係る錆止めコーティング組成物は、５μｍ〜１００μｍの層厚において適用されるものである；個々に存在する実施例について、例えばそれぞれ２０μｍの層厚が適用される。２０μｍの層厚は、コーティングガンによるスプレーによって達成される。室温で１時間の滞在時間の後、錆止めコーティング組成物は、粉末乾燥される。
【００８１】
代替的なコーティング組成物は、表１及び表２において設定される。実験１〜８の処方は、上述した実施例について想定されたのと同じ方法において調合された。
【００８２】
【表１】
2017071762.tif 000002
【００８３】
【表２】
2017071762.tif 000003
【００８４】
非亜鉛メッキ鋼パネルに、上述した処方で適用されたコーティングの錆止め特性を試験するために、コーティングを適用した後７日間、前記コーティングは、鋼パネルに印を付けられ、中性塩水噴霧試験が実行された。調査され評価されたパラメータは、スクライブマーク及び表面の両方で赤サビの成長である。赤サビの成長は、陰極腐食防止の品質／活量上の情報を提供し、それは、表面コーティングの損傷部位が、赤サビによる攻撃についての領域を示さないと共に、それに代わる損傷が、あまりに広範囲でない場合、電気化学的に架橋されることを特徴とするものである。
【００８５】
最上のバージョンにおいて、前記コーティングされた鋼パネルは、スクライブマークで７００時間以上の赤サビ耐性を示す（表１及び表２における＋＋＋として評価）。しかしながら、５００時間以上の赤サビ耐性（＋＋として評価）若しくは３００時間以上の赤サビ耐性（＋として評価）が、多くの適用について受容される。本発明のコーティング組成物を適用することによって達成された錆止めコーティングの基本的な有用性は、１２０時間以上の赤サビ耐性」（＋／−として評価）で評価される；使用に適さないコーティングは、表１及び表２において、「−」として識別される。
【００８６】
本発明のコーティング組成物を金属基板に適用することによって調合されるコーティングの錆止め特性の評価は、赤サビ耐性が、実行された前処理がリン酸塩化であったときも、良好な結果を示すことを思いかけず示すものである。他の多くの表面コーティングにおいて、リン酸塩化は、それに続く陰極コーティング組成物若しくはコーティングの防護性能における減少を生じ、これは本発明のコーティングの特に品質的な特徴として理解される。
【００８７】
本発明のコーティングは、室温での硬化が乾燥装置が必要でないこと且つ硬化及び／若しくは乾燥のための熱の生成のために必要なエネルギーが必要ないことを意味するので、省エネ法において且つ最小限の出費及び不便さで適用されるものである。さらに、この方法において、乾燥装置でのコーティングラインにおいてコーティングされることない金属基板を、特に例えば橋や他の断建造物のよいうな固定して装備される金属基板をコーティングすることも可能となる。
【外国語明細書】
2017071762000001.pdf