本发明专利技术提供一种高耐腐蚀性防锈涂料用Zn合金粒子，其特征在于，以质量％计，含有Mg：0.01～30％，其余量由Zn以及不可避免的杂质构成，具有物理性破碎面、和/或长度为0.01μm以上的龟裂或深度为0.01μm以上的龟裂，平均粒径为0.05～200μm，最大径与最小径的纵横尺寸比(最大径/最小径)的平均值为1～1.5。本发明专利技术还提供一种含有该Zn合金粒子的高耐腐蚀防锈涂料、和涂装有该涂料的高耐腐蚀性钢铁材料以及钢结构物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有物理性破碎面和/或龟裂、可赋予显著优异的高耐腐蚀性和防锈性的高耐腐蚀性防锈涂料用&合金粒子、该ai合金粒子的制造方法、含有该ai合金粒子的高耐腐蚀性防锈涂料、涂装了该涂料的高耐腐蚀性钢铁材料和具有该钢铁材料的钢结构物。
技术介绍
作为钢铁材料的防腐蚀措施，较多地使用以含有不可避免的杂质的锌粉末为颜料、以有机材料和/或无机材料为载色剂(液态粘合剂成分)而构成的富锌涂料(富锌漆)。富锌涂料主要用于重防蚀涂装的底漆。其防蚀机理的特征是涂膜中所含的锌粉末的牺牲防蚀作用。并且，富锌涂料的涂膜的防蚀能力强烈依赖于锌粉末的牺牲防蚀作用的程度因此根据使用环境，有时锌消失速度变大，对钢铁材料的保护作用不能较长地持续。因此，以往采取了提高涂膜中的锌粉末的含量、或使膜厚增厚等的措施，但其结果，与钢材面的密着性降低、以及容易引起涂膜的龟裂或流挂等。结果，难以使涂膜的防蚀性能、与物理性质或施工性兼备，提高涂膜中的锌粉末含量的对策不是万全之策。在这样的状况下，期待开发出保持现有的富锌涂料的优点，而且能够长期发挥牺牲防蚀作用的高性能富锌涂料，迄今为止已提出了各种方案。例如，日本特开昭59-5沈45号公报和日本特开昭59-167249号公报提出了除了锌粉末以外还含有Si-Mg合金粉末的有机系富锌涂料，另外，日本特开昭59-198142号公报提出了除了锌粉末以外还含有Si-Mg合金粉末和Mn粉末的有机系富锌涂料。此外，日本特开平1-311178号公报公开了有机涂料中的Zn-(5 15% )Mg合金粉末的高寿命防蚀性能，日本特开平2-73932号公报公开了含有金属组织由Si和MgZn2构成的Si-Mg合金粉末的有机涂膜的高寿命防蚀性能。另外，日本特开平11-343422号公报公开了一种含有含Al和Mg等的Si合金薄片状粒子的有机系耐腐蚀性涂料用防锈颜料。除了以上所述以外，日本特开2001-164194号公报提出了一种有机系富锌涂料， 它是ai-Al-Mg系合金粉末，并且该合金粉末的50%以上是粉碎作为AVZnAn2Mg共晶组织的锭而成的；日本特开平2005-314501号公报提出了一种用于改善高耐腐蚀性锌系合金镀层钢材的切割部耐腐蚀性的有机系涂料，该涂料含有Si-Al合金、以及其中含有Mg或Si、且为球状或椭圆球状、其最大径与最小径之比(最大径/最小径)的值为1 1. 5的粉末。以上的提案是通过有机系涂料的防蚀性能与新型的合金粉末的组合来提高耐腐蚀性的。然而，一般的有机系涂料在紫外线、水分、氧等复合的复合环境下劣化，产生需要在比较短的期间内维护的次生问题。在这样的状况下，以不具有这些有机系涂料的缺点的无机系涂料的防蚀性能提高为目的，目前已提出了好几种方案。例如，虽然目的与本专利技术不同，但日本特开昭61-213270号公报以抑制焊接和焊割时的涂装劣化为目标，提出了一种含有锌粉末、与Mg或Mg合金的混合物的涂料组合物。另一方面，日本特开2000-80309号公报提出了一种以Si相、Si-Mg合金相、和Si 与Mg的固溶体相这3种相为主成分，且它们作为粉末粒子混合于无机系涂料中的耐腐蚀性涂料、和涂布了该涂料的耐腐蚀性钢铁材料。日本特开2000-80309号公报的提案作为治本的提高耐腐蚀性方法受到关注，但根据本专利技术者们的研讨，耐腐蚀性提高的情况、和耐腐蚀性的提高不明确的情况都现实地存在，在耐腐蚀性提高效果的稳定性上存在课题。另外，日本特开2002-285102号公报和日本特开平2005-336431号公报提出了一种含有含Mg等的ai合金薄片状粒子的无机系耐腐蚀性涂料、和涂布了涂料的耐腐蚀性钢铁材料。可是，在包括日本特开平11-343422号公报的提案在内的上述提案中，由于粒子具有薄片状的形状，因此引起喷涂较困难的新问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供能够对钢铁材料等赋予以往所没有的长期优异的耐腐蚀性和防锈性并且具有涂装性和经济性的高耐腐蚀性防锈涂料用ai合金粒子、该ai合金粒子的制造方法、含有该ai合金粒子的高耐腐蚀性防锈涂料和涂装了该涂料的结果是维护周期大幅度延长的高耐腐蚀性钢铁材料以及钢结构物。本专利技术者们进行各种研讨的结果，新发现了一种非薄片状的粒子可发挥显著优异的耐腐蚀性、防锈性和涂装性，该非薄片状的粒子，含有0.01质量％ 30质量％的Mg，其余量由含有不可避免的杂质的Si构成，并且具有物理性破碎面和/或龟裂。该见解是构成本专利技术基础的见解。而且，本专利技术者们详细地研讨了具有物理性破碎面和/或龟裂的上述粒子的耐腐蚀性和防锈性进一步提高的可能性，其结果发现，当具有物理性破碎面和/或龟裂的ai合金粒子以质量％计含有Al :0.01 30%、Si 0.01 3%中的一种或两种时，会呈现更优异的防锈性；另外发现，当在破碎面和/或龟裂配置MgZn2、M&Znil、Mg2Zn3、Mgai或Mg7Zn3之中的一种以上时，呈现更优异的耐腐蚀性。本专利技术者们同时也对破碎后的粒子形状进行了研讨，其结果发现，在破碎后的非球状多面体的面数具有两面以上的情况下，可不损害上述防锈性能即不损害牺牲防蚀效果而进一步降低自溶解性。另外，本专利技术者们对龟裂的大小也进行了研讨，其结果发现，当长度为0. 01 μ m以上或深度为0. 01 μ m以上时，防蚀性显著提高。当粒子具有表面龟裂时耐腐蚀性提高的机理尚不明确。当粒子表面存在龟裂时，Si合金粒子的表面积变大，在龟裂表面容易产生Mg固溶相、金属间化合物，另外，Zn合金粒子自身的活性度提高，这些可以推定是耐腐蚀性提高的部分原因，预想是这些情况带来的效果呈现，结果详细情况尚不清楚。另外，本专利技术者们对于得到具有破碎面和/或龟裂的粒子的方法反复进行了刻苦研讨。其结果发现，相比于一直以来作为一般的破碎方法采用的球磨机、珠磨机等手段得到破碎片，通过使一次粒子(原始粒子；primary particle)相互碰撞、或使粒子与固体碰撞，可得到耐腐蚀性和防锈性更加优异的具有物理性破碎面和/或龟裂的粒子，而且，通过使一次粒子分散于溶剂中制成浆液、进行碰撞破碎，可不损害更加优异的耐腐蚀性和防锈性、且作业效率良好地得到具有物理性破碎面和/或龟裂的粒子。上述的具有破碎面和/或龟裂的ai合金粒子，即使原样地作为涂料用的颜料使用，也带来优异的耐腐蚀性和防锈性，但进一步研讨的结果发现，当其与以往就作为颜料一般所使用的ai粒子颜料混合而使用时，与单独使用ai粒子的颜料比较，带来更显著优异的耐腐蚀性和防锈性。而且发现，在使用上述的具有破碎面和/或龟裂的Si合金粒子制成涂料时，在将本专利技术的粒子作为颜料混合到有机涂料中的情况下，即使是紫外线、水分、氧等的严酷的复合环境下，也带来以往所没有的优异的耐腐蚀性和防锈性。本专利技术是基于以上见解的专利技术，其方案如下。〔1〕一种高耐腐蚀性防锈涂料用Si合金粒子，其特征在于，以质量％计，含有Mg 0. 01 30%，其余量由Si以及不可避免的杂质构成，具有物理性破碎面、和/或、长度为 0. 01 μ m以上的龟裂或深度为0. 01 μ m以上的龟裂，平均粒径为0. 05 200 μ m,最大径与最小径的纵横尺寸比(最大径/最小径)的平均值为1 1. 5。〔2〕根据上述〔1〕所述的高耐腐蚀性防本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高耐腐蚀性防锈涂料用Ｚｎ合金粒子，其特征在于，以质量％计，含有Ｍｇ：０．０１～３０％，其余量由Ｚｎ以及不可避免的杂质构成，具有长度为０．０１μｍ以上的龟裂或深度为０．０１μｍ以上的龟裂，或者还同时具有物理性破碎面，平均粒径为０．０５～２００μｍ，最大径与最小径的纵横尺寸比、即最大径／最小径的平均值为１～１．５。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：加藤谦治，长泽慎，伊藤实，金子道郎，今井嗣郎，小南雅稔，寺川敏郎，熊井隆，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，吉川工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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