[发明专利]水系无机富锌涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及水系无机富锌涂料组合物，更具体地说，涉及使用防腐性优异的水系无机材料作为漆料、实现VOC削减、可成为重防腐涂装系统的防腐底漆层的富锌涂料、锌预涂底漆、可作为厚膜型富锌涂料使用的水系无机富锌涂料组合物。

背景技术

作为重防腐涂装系统的防腐底漆层不可缺少的、以往的富锌涂料大致分为以烷基硅酸盐作为粘结剂的溶剂型无机系涂料(例如参照专利文献1)；以及以环氧树脂、聚苯乙烯树脂等的高分子树脂作为粘结剂的溶剂型有机系涂料(例如参照专利文献2和3)。

在VOC削减以及节约石油资源作为地球环境问题得到世界性关注的今天，削减作为石油产品且作为VOC来源的有机溶剂，这成为赋予涂料·涂装业界的重大课题，日本涂料工业会提出了将常规的溶剂型涂料中使用的有机溶剂量削减为2004年实际用量的50％的目标。

涂料业界认真地面对该问题，在技术上可能的基础上，依次推进了向水系涂料或粉体涂料等非有机溶剂涂料的转换，在建筑、汽车、弱电、常规工业品相关等方面，向非有机溶剂型涂料转换的转换率非常高。

但是作为涂装系统，在这些富锌涂料上涂装的环氧系底涂涂料、非黄变型氨基甲酸酯面涂涂料、丙烯酸有机硅(アクリルシリコンacrylic silicone)面涂涂料、氟面涂涂料等的保持可实际应用程度的性能的水系树脂的开发基本确立，但对于重要的富锌涂料和锌预涂涂料等，可保障长期耐久性的水系漆料规格尚未确立，因此，在桥梁、石油储罐、船舶、海岸区域的结构体等需要重防腐富锌涂料的领域，向水系化的转换尚处落后水平。

富锌涂料所要求的性能当然是可保证钢材的长期防腐。制成水系时，有机涂料在技术上较为容易，而事实也是在部份工业用途中得到实际应用。但是，正在实际应用的水系有机富锌涂料的防腐性能是有限的，要想实现重防腐涂装系统所要求的富锌涂料的性能是极为困难的，人们期望将可期待更长期防腐性的无机涂料水系化。

作为可在无机系的水系涂料中使用的粘结剂，人们对于以碱性硅酸盐和胶体二氧化硅为代表的材料进行了研究，申请了很多专利。虽然有很多专利成立，但是在要求长期防腐涂装系统能够环保时，很遗憾地，可作为实际应用的产品的富锌涂料尚未投入市场。这显示这些现已研究的水系无机富锌涂料的性能尚未达到重防腐涂装系统所要求的性能水平。

例如，单独使用碱性硅酸盐作为粘结剂时，有以下的问题：(1)碱性硅酸盐的碱度高时，不可避免地与锌粉反应，适用时间短至1-3小时左右，难以使用；(2)干燥涂膜表面的色差以及暴露于室外时的表面白化倾向可能成为受投诉的对象；(3)虽然可以表现锌的防腐电位，但电位的表现迟缓；(4)盐水喷雾试验的防腐性能优异，但稳定性欠缺：(5)与环氧底涂涂料的附着性不稳定；(6)在自来水中浸泡容易发生溶解、膨胀、剥离，在浸泡用途中无法使用。

专利文献1：日本特开2004-359800号公报

专利文献2：日本特开平11-124520号公报

专利文献3：日本特开2005-66574号公报

发明内容

发明所要解决的课题

为了制备可在重防腐涂装系统中使用的水系的无机富锌涂料，需要解决课题是：例如与锌粉的混合稳定性、适用时间、涂膜强度、环氧涂料等的面涂性、涂装系统的二次物性、耐盐水喷雾腐蚀性、防腐电位表现性、防腐电位保持性、涂膜的水不溶性、涂装作业性等，这里，重要的不是每种性能均优异，而是各性能之间取得平衡。

本发明的目的在于提供使用防腐性优异的水系无机材料作为漆料、可具体实现VOC削减、可成为重防腐涂装系统的防腐底漆、可作为富锌涂料、锌预涂底漆、厚膜型富锌涂料使用的水系无机富锌涂料组合物。

用于解决课题的手段

本发明人对于在水系无机富锌涂料组合物中使用的漆料进行了深入地研究，结果发现：使用由以特定的浓度含有特定的硅酸碱、铵离子和卤素离子的水溶液形成的漆料，在其中进一步以特定的浓度含有卤化碱的水溶液形成的漆料或者以特定的浓度含有特定的硅酸碱和卤化碱的水溶液形成的漆料，通过将该漆料和锌粉以特定的配比使用，可得到本发明中作为目标的水系无机富锌涂料组合物，从而完成了本发明。