提供了金属用无铬防锈漆，它是通过将薄片状锌粉混合到含有水稀释性树脂乳液和水溶性硅烷偶联剂的水稀释性漆基溶液中而获得。具有疏水性基团的硅烷化合物的薄膜附加于薄片状锌粉的颗粒表面上，因此薄片状金属锌粉末显示拒水性能。当含有烷氧基硅烷低聚物作为主要组分的表面处理剂被施涂于金属用的防锈漆的漆膜上时，这会使一直到在涂漆的金属制品上出现红锈为止的时间延长不少于两倍并长时间防止白锈和黑锈。通过将二氧化钛的纳米级粒度粉末，聚乙烯醇缩丁醛，硅烷偶联剂等与表面处理剂掺混，可进一步改进防锈性能。
【技术实现步骤摘要】
金属用的无铬水稀释性防锈漆本专利技术的背景1.本专利技术的领域[0001]本专利技术涉及金属用的无铬水稀释性防锈漆，用于保护铁类金属如钢和生铁的表面防止生锈。2.相关技术的叙述[0002]作为金属用的防锈漆，含有作为防锈颜料的金属锌粉末和金属铝粉末的那些油漆，因为这些粉末比基底的主要组分如铁有更大的离子化倾向而显示牺牲腐蚀抑制效果，是大家所熟知的，和富锌油漆是一个例子。金属用的防锈漆被分类成使用有机溶剂如醇的产品，和能够用水稀释的水稀释性产品。铬酸组分(六价铬)被掺混在金属用的防锈漆的普通水稀释性漆基溶液中，例如，象在美国专利3,907,608中公开的水稀释性防锈漆中一样。[0003]这一铬酸组分通过赋予防锈漆膜以自修复功能由防锈漆膜的牺牲腐蚀抑制效果来显著地增强防锈性能和同时在作用上象抑制剂，它在被分散于漆基水溶液中的金属锌粉末和金属铝粉末的颗粒表面上形成稳定的化学薄膜，从而防止在漆基水溶液和金属粉末之间发生反应。因此，含有铬酸(六价铬)的金属用的水稀释性防锈漆在防锈性能上是优异的和具有长的贮存期。[0004]近年来，因为该六价铬组分具有毒性和致癌性，含有三价铬组分的金属用的水稀释性防锈漆或不含能够转变成六价铬的三价铬组分的无铬的金属用水稀释性防锈漆已经是人们所希望的，而且已经建议了几种无铬的金属用的水稀释性防锈漆。[0005]不合铬酸组分的所有这些金属用水稀释性防锈漆在防锈性能上劣于含有铬酸组分的金属用水稀释性防锈漆。不含有铬酸组分的金属用的水稀释性防锈漆具有这样一个问题：当漆膜损伤时它们缺-->乏自修复功能，和当漆基水溶液是弱酸性或弱碱性时，金属锌粉末和金属铝粉末与漆基水溶液的水反应和产生氢气。当在漆层中产生氢气时，氢气泡的踪迹保留在所形成的漆膜中。该反应会提高粘度而缩短防锈漆的贮存期和损害防锈性能。[0006]在日本公开专利申请JP53-16044 A中，作为无铬的金属用的水稀释性防锈漆，公开了防锈漆(富锌油漆)，其中金属锌粉末与漆基水溶液掺混，该溶液主要由通过有机官能化硅烷(包括水溶性硅烷偶联剂)与有机树脂反应所获得的含有有机硅烷的树脂，有机硅酸酯如硅酸乙酯，高沸点有机溶剂如乙基溶纤剂，和水组成。[0007]日本公开专利申请JP6-41472 A公开了防腐剂，其中通过使用主要由作为漆基的含有α，β-不饱和脂肪酸盐的聚合物组成的水溶性合成树脂来制备漆基的几乎中性水溶液(pH＝7)，金属的防锈剂是作为抑制剂添加，代替铬酸组分。[0008]美国专利5,868,819公开了有机溶剂型防锈漆，它主要由锌粉，环氧树脂，环氧型硅烷偶联剂和热可膨胀性的粉末(微胶囊粉末，其中低沸点烃被包封在耐溶剂的外壳壁中)组成。[0009]此外，还有公开在日本公开专利申请JP10-46058 A中的金属用的水稀释性防锈漆。在这一金属用的防锈漆中，水溶性硅烷化合物(水溶性硅烷偶联剂)用作漆基，和油漆含有金属锌粉末和高沸点有机液体。同时还在该专利中公开了金属产品，其中涂过漆的表面罩涂了含硅的膜以改进防锈性能。[0010]硅酸(酯)盐(有机和无机)和胶态氧化硅(水性型和溶剂型)可作为含硅的物质来提及，和烷基硅酸酯如硅酸乙酯是作为有机硅酸酯来提及。日本公开专利申请JP2002-121485 A公开了金属用的水稀释性防锈漆，其中含有沸点低于100℃的有机溶剂和不含任何有机树脂。同样，公开了具有含硅物质的面涂层的涂漆产品。[0011]日本公开专利申请JP2001-64782 A公开了防锈涂敷方法，它包括由溶胶-凝胶过程在热浸电镀的表面上形成Si，Al或Ti的氧化物膜。在专利说明书的实施例中，样品以溶胶状态(缩合聚合烷氧基硅烷-->产物的醇溶液，该产物通过在四乙氧基甲硅烷的醇溶液中混合水和氢氨酸来获得)被浸入醇盐溶液中，提起，干燥和烘烤，因此形成含硅的涂层。然而，在盐雾试验中，在不超过12小时的短时间中出现白锈和防锈性能是不好的。[0012]日本公开专利申请JP6-9897 A公开一种技术，它包括将金属锌薄片浸入胶态氧化硅水溶液中，在金属锌薄片的表面上形成硅石膜，因此防止金属锌碎片与水反应。然而，因为涂有含水胶态氧化硅的金属锌薄片状粉末倾向于形成白锈，膜不足以防止与漆基水溶液反应。[0013]日本公开专利申请JP2003-3271 A公开了防腐涂料组合物，其中表面涂敷了脂肪酸如硬脂酸的金属粉末用作金属用的水稀释性防锈漆的防锈颜料。[0014]通常，掺混到金属用的水稀释性防锈漆中的防锈颜料的薄片状金属锌粉末通过用脂肪酸如硬脂酸或高级醇如月桂醇涂敷金属锌粉末的表面来加以保护，以抑制在薄片状金属锌粉末和漆基水溶液之间的反应。具体地说，脂肪酸或高级醇作为润滑剂溶于有机介质中以使金属锌粉末(能够将金属铝粉末混入其中)变成薄片化，有机介质通过在这一薄片化处理之后进行蒸发而除去，以及硬脂酸或月桂醇保留在薄片状的金属锌粉末的表面上。然而，在这一涂敷方法中，硬脂酸或月桂醇也会用作薄片状金属锌粉末的颗粒的粘合剂并将薄片状金属锌粉末转化成二级粒子。一旦形成薄片状金属锌粉末的二级颗粒，它难以使二级颗粒再次崩解成初级颗粒。如果利用薄片状金属锌粉末形成油漆和物品用油漆涂敷，则薄片状金属锌粉末的二级颗粒的结构保持在涂层中，和它难以形成在防锈性能上优异的薄涂层。通过使用例如喷射磨作为使二级颗粒崩解成初级颗粒的设备，有可能将二级颗粒崩解成初级颗粒。然而，在崩解成初级颗粒之后，该薄片状金属锌颗粒破碎成细片或在薄片状颗粒表面上的涂层受损坏。如果已经由该方法崩解成初级颗粒的薄片状金属锌粉末分散在添加了表面活性剂的漆基水溶液中和形成油漆，则薄片状金属锌粉末与漆基水溶液反应而形-->成氢气泡，油漆的粘度逐渐地提高和最后发生凝胶化，因此遇到了防锈漆的贮存期缩短的问题。[0015]涂有普通的无铬的防锈漆的金属制品和在漆膜上涂有无铬的防锈漆膜和面涂层的金属制品在防锈性能上劣于涂有含有铬组分的防锈漆膜的金属制品。因此，适合于紧固件如螺栓的涂漆的薄漆膜具有差的防锈性能，在短时间中出现白锈和黑锈，即使红锈在在某种程度上得到抑制。本专利技术概述[0016]通过针对为了解决这些问题的防锈漆进行研究，本专利技术人已实现了本专利技术，即，所开发的防锈漆显示良好的防锈性能和能够长时间抑制白锈和黑锈，甚至在具有适合于紧固件的涂漆的薄漆膜的金属制品中和在具有罩涂了无铬的表面处理剂的薄漆膜的金属制品中。[0017]也就是说，本专利技术的目的是提供无铬的金属用的水稀释性防锈漆，它甚至以较薄的防锈漆膜具有良好的防锈性能并能够长时间抑制白锈和黑锈。[0018]本专利技术的另一个目的是提供含有显示牺牲腐蚀抑制效果的防锈颜料的无铬的金属用水稀释性防锈漆。该颜料是薄片状锌粉，在其表面上形成了涂层以防止在水稀释性漆基溶液和薄片状锌粉之间的反应和不引起形成二级颗粒。[0019]本专利技术的又一个目的是提供具有覆盖了防锈涂层的较薄防锈漆膜的并具有能够长时间抑制白锈和黑锈的防锈性能的金属产品。[0020]本专利技术的无铬的金属用水稀释性防锈漆主要由水稀释性漆基溶液和10-60wt％的作为防锈颜料的薄片状锌粉(包括有效量的薄片状铝粉)组成，和该水稀释性漆基溶液含有，每100重量份的薄片状锌粉，0.4-5重量份的水稀释性树脂乳液(按换算成树脂组分的量)本文档来自技高网...
【技术保护点】
金属用无铬水稀释性防锈漆，主要由水稀释性漆基溶液和１０－６０ｗｔ％的作为防锈颜料分散在水稀释性漆基溶液中的薄片状锌粉组成，该薄片状锌粉含有有效量的薄片状铝粉，该水稀释性漆基溶液包括，每１００重量份的该薄片状锌粉，０．４－５重量份的按换算为树脂组分的量的水稀释性树脂乳液和２－６０重量份的按有效组分量的水溶性硅烷偶联剂。
【技术特征摘要】
JP 2003-7-22 277284/2003;JP 2003-12-12 414208/20031.金属用无铬水稀释性防锈漆，主要由水稀释性漆基溶液和10-60wt％的作为防锈颜料分散在水稀释性漆基溶液中的薄片状锌粉组成，该薄片状锌粉含有有效量的薄片状铝粉，该水稀释性漆基溶液包括，每100重量份的该薄片状锌粉，0.4-5重量份的按换算为树脂组分的量的水稀释性树脂乳液和2-60重量份的按有效组分量的水溶性硅烷偶联剂。2.根据权利要求1的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中该油漆含有15-55wt％的薄片状锌粉和进一步包括，每100重量份的薄片状锌粉，0.5-4.5重量份的按换算成树脂组分的量的水稀释性树脂乳液和2.5-55重量份的按有效组分量的水溶性硅烷偶联剂。3.根据权利要求2的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中该水稀释性树脂乳液是水稀释性环氧树脂乳液或水稀释性封闭异氰酸酯树脂乳液。4.根据权利要求2的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中该水溶性硅烷偶联剂具有环氧丙氧基官能团。5.根据权利要求2的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中该水稀释性漆基溶液包括8-45wt％的在环境温度下是固体的聚乙二醇。6.根据权利要求2的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中该薄片状锌粉是含有5-30wt％的薄片状铝粉的混合物。7.根据权利要求2的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中具有疏水性基团的硅烷化合物被附加到薄片状锌粉的颗粒表面上，因此该表面显示拒水性能。8.根据权利要求7的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中附加于薄片状锌粉的颗粒表面上的硅烷化合物具有羟基，它通过水解既具有疏水性基团又具有烷氧基的硅烷化合物的烷氧基而产生。9.根据权利要求7的金属用无铬水稀释性防锈漆，其中水稀释性漆基溶液包括有效量的表面活性剂，该表面活性剂能够通过润湿该薄片状锌粉来分散它。10.在钢产品上有漆膜的涂敷防锈漆的金属制品，该漆膜是通过用金属用无铬水稀释性防锈漆涂敷所形成的，该漆主要由水稀释性漆基溶液和10-60wt％的作为防锈颜料被分散于水稀释性漆基溶液中的薄片状锌粉，该薄片状锌粉包括有效量的薄...
【专利技术属性】
技术研发人员：远藤康彦，酒井富男，高濑健吾，
申请(专利权)人：株式会社放电精密加工研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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