專利名稱：抗腐蝕涂料組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種抗腐蝕涂料組合物和該涂料組合物的制造方法。
背景技術：
為了獲得“消光”效果，已將金屬氧化物，尤其是二氧化硅加入到某些表面涂料中。施加到基材上的濕膜由于表面張力最初保持平坦，從而產(chǎn)生光澤表面。隨著膜的干燥和固化，與溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變有關的粘彈性增加阻礙了顆粒向膜中的運動，并且表面變形以容納這些消光劑顆粒。該粗糙度保持在固化膜中，然后該膜特征為消光罩面漆。盡管歸因于某些金屬氧化物的消光效果在某些應用中產(chǎn)生合乎需要的表面外觀，但表面涂料組合物最好具有其它性能、例如抗腐蝕性，以增強在各種場合中的應用。
抗腐蝕性是組合物的一種特性，它使得被水和/或其它材料(例如液體)濕潤或吸水之后或者曝露于不利條件(傾向于引起涂布的基材失去其原有功能的)后能夠抵抗損害。以往在提供更加抗腐蝕的表面涂料組合物的嘗試中已經(jīng)向組合物加入某些金屬氧化物，尤其是處理的氣相二氧化硅。
硅石，一種二氧化硅(SiO2)為基本結(jié)構(gòu)單元的無機材料，可用于多種商業(yè)應用。硅石存在多種分子形式、其中包括例如單體、二聚物、低聚物、環(huán)和聚合物。此外，硅石可以是無定形的、結(jié)晶的、水合物、溶劑化物、或干燥的，并且可以多種微粒和聚集態(tài)存在。
無定形硅石可以通過分子沉淀形成，例如，通過冷卻過飽和溶液，濃縮不飽和的溶液，或者通過小心水解不穩(wěn)定的硅石前體溶液，例如SiCl4，無水硅酸酯、Si(OR)4等，以提供Si(OH)4的過飽和溶液，從其中沉淀無定形硅石。
由氣相生成的熱解，或″氣相二氧化硅″一般粒徑從約2-20nm。例如，硅石(通常是沙粒)可以在大約2000℃氣化并冷卻形成無水的無定形硅石顆粒。或者，硅石可以在大約1500℃升華，在還原劑(例如焦炭)的存在下形成SiO(可以氧化形成微粒硅石)。其它制造氣相二氧化硅的方法包括，例如高溫下氧化SiCl4或在甲烷或氫氣存在下煅燒SiCl4。
硅石溶液顯示出聚合反應作用，導致SiO-Si鍵增加和Si-OH鍵的減少。在含水介質(zhì)中，無定形硅石溶解(和/或解聚)，形成Si(OH)4，其中經(jīng)歷聚合反應形成內(nèi)部具有Si-O-Si鍵和在顆粒表面上具有外部Si-OH鍵的離散微粒。在一定條件下，由此形成的聚合硅石微粒將進一步聯(lián)合產(chǎn)生包括單個顆粒的鏈和網(wǎng)絡。
通常，在中性或堿性條件下(pH為7或更大)，顆粒傾向于增加尺寸和減少數(shù)量，而在酸性條件下(pH＜7)，顆粒具有更大的聚集成簇傾向，并最后形成三維網(wǎng)絡?？梢约尤臌}降低顆粒之間的靜電排斥，使得粒子的聚集在中性或堿性條件下很可能發(fā)生。
術語″溶膠″是指不連續(xù)的膠體微粒的分散體，例如無定形硅石在含水介質(zhì)中的分散體。在適當條件下，溶膠在儲存幾年后不膠化或沉淀，并可以包含直至約50％的硅石，顆粒尺寸直至300nm，盡管與約70nm慢慢沉淀的顆粒相比較大。例如，可以通過在弱堿性的溶液中以某一尺寸生長顆粒形成溶膠，或通過在硅酸鈉溶液中(例如Na2SiO3)迅速混合加入稀酸至pH下降到約8-10，隨后除去Na(例如通過離子交換樹脂或電滲析)形成溶膠。硅石溶膠取決于硅石的類型、粒徑和顆粒的性質(zhì)，可以在弱酸性至強酸性條件下減穩(wěn)形成凝膠。
術語″凝膠″是指內(nèi)聚、剛性、連續(xù)的膠體微粒三維網(wǎng)絡。可以通過聚集氧化硅膠體顆粒(一般在酸性條件下不存在中和的鹽時)形成三維凝膠微觀構(gòu)造來制造硅石凝膠。然而，在特定的系列條件下是否形成凝膠可能取決于硅石性質(zhì)，例如粒徑和顆粒表面的性質(zhì)。術語″水凝膠″是指一種凝膠，其中微孔(凝膠微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的空間)充滿水。類似地，術語″醇凝膠″是指一種凝膠，其中微孔充滿醇。當干燥凝膠形成干凝膠時，蒸發(fā)可能導致凝膠物質(zhì)倒塌，產(chǎn)生密度比較高的倒塌粉末。與此相反，當用基本上保護(例如US3652214公開的超臨界干燥)凝膠微觀結(jié)構(gòu)的方法干燥凝膠時，形成了低密度干凝膠，即″氣凝膠″。硅石氣凝膠具有非常與眾不同的和高度合乎需要的性質(zhì)例如光學透明性、非常低的密度和空前的低導熱性。參見Herrmann等的，JoumaalofNora-Crystalline Solids，186，380-387(1995)。
合成的硅石，例如如上所述，由于在硅石微粒表面上存在硅烷醇基，一般是親水性的。然而，為了使其在多種應用中更加有用，可以用許多不同的方法疏水化處理這些硅石。一種這樣的方法涉及化學處理具有硅烷的硅石用甲基替換硅烷醇基?；蛘?，可以用高溫下與有機醇的酯化作用或有機聚合物的物理吸附對硅石進行疏水化處理。然而，在后一種情況中該試劑可以保持活性并在其它活性物質(zhì)例如水的存在下從硅石中損失。即使存在由該疏水性金屬氧化物給予組合物的抗腐蝕性能，也可能當組合物暴露于該試劑時降低。
除其它抗腐蝕劑之外可以將化學-處理的氣相金屬氧化物加入到組合物中以提高抗腐蝕性。在這方面，美國專利5,098,938公開了一種涂料組合物，包括成膜聚合物、抗腐蝕劑(例如金屬鉻酸鹽)和熱解二氧化硅和結(jié)晶二氧化硅的混合物(可以為疏水性)。雖然已經(jīng)表明該組合物類似于如上所述的組合物當施加于基材時提供了某些腐蝕防護，需要增加組合物提供的抗腐蝕性水平，以致當經(jīng)受不利條件時可以保護涂布的基材。
由此，仍然需要一種當施加于各種基材時提供改善抗腐蝕性的表面涂料組合物。本發(fā)明目的是提供該表面涂料組合物。本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點、以及其它的創(chuàng)造性特征由本文提供的本發(fā)明詳細說明顯見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種抗腐蝕表面涂層組合物，包括樹脂體系和疏水性金屬氧化物。疏水性金屬氧化物特征為經(jīng)濕法制造，表面積至少約350m2/g。本發(fā)明也提供了一種制造該抗腐蝕涂層組合物的方法。
本發(fā)明進一步提供了表面涂有本發(fā)明表面涂層組合物的基材，以及賦予基材表面抗腐蝕性的方法。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供了一種抗腐蝕表面涂料組合物包括(a)樹脂體系，和(b)疏水性金屬氧化物，其中金屬氧化物經(jīng)濕法制造，并且表面積至少350m2/g。
樹脂體系可以包含任何合適的樹脂。因此，樹脂可以為任何樹脂，其中許多是本領域熟練技術人員已知的，適用于表面涂料組合物。合適的樹脂包括例如醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸酯、聚酯、纖維素塑料、丙烯酸、和其混合物以及其前體。優(yōu)選，樹脂包括至少一種環(huán)氧樹脂或至少一種醇酸樹脂。合適的環(huán)氧樹脂包括Beckopox樹脂，來自Vianova-Resins/Solutia Inc.，Epikote樹脂，來自Resolution Performance Products。更優(yōu)選，樹脂包括至少一種醇酸樹脂。其中有用的醇酸樹脂為Cargill 57-5806(McWhorterTechnologies，Inc.)。
任何合適含量的樹脂可以存在于表面涂料組合物中。例如，樹脂可以約10-95wt％的含量存在于表面涂料組合物中％。優(yōu)選，存在于表面涂料組合物中的樹脂含量約20-75wt％，更優(yōu)選約25-50wt％。
任何合適的金屬氧化物可用于本發(fā)明范圍。合適的金屬氧化物包括硅石、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、二氧化鈰、氧化鎂和其混合物，硅石為最優(yōu)選。經(jīng)濕法制造用于本發(fā)明的金屬氧化物。合成的無定形硅石一般使用干法或濕法制造。用于常規(guī)的疏水性或其它化學處理硅石(例如由Degussa生產(chǎn)的Aerosil R972)的硅石基料是經(jīng)濕法制造的熱解(即氣相)硅石。在該方法中，通過氯硅烷(例如四氯化硅)的在氫氣氧氣火焰中氣相水解制造硅石。制造的硅石凝結(jié)形成微滴，其中部分彼此結(jié)合形成氣相二氧化硅的初級聚集，與此相反，典型的濕法涉及使用硅酸鈉水溶液(即水玻璃)。在其超過12的正常PH，硅石無限期地留在溶液里。然而，通過加入酸(例如HCl)降低pH導致溶解的硅酸鹽類生長和聚集。
取決于pH的變化、溫度、和鹽濃度，硅石沉淀形成個體聚集的沉淀硅石，硅膠的填充結(jié)構(gòu)。
用于硅石制造的各種方法較好地公開于Iler，″The Chemistry ofSilica″(Wiley-Interscience，1978)。
按照金屬氧化物經(jīng)濕法制造，用于本發(fā)明的金屬氧化物一般是膠體、沉淀物、氣凝膠或干凝膠，特別優(yōu)選氣凝膠。術語″氣凝膠″是指孔中有空氣的基本上無定形有機或無機凝膠。
最優(yōu)選，該氣凝膠包括硅石且通過用甲硅烷化試劑改性水凝膠表面并干燥該表面改性凝膠而制成。通過該方法制成的硅石氣凝膠可根據(jù)甲硅烷基化的程度和類型而部分或完全疏水。公開于WO98/23366的硅石氣凝膠在本發(fā)明表面涂料組合物中是特別理想的金屬氧化物。
金屬氧化物可以分散的單個顆粒形式，顆?？梢允蔷奂蚍蔷奂问?。金屬氧化物顆粒可以具有任何合適的直徑。通常，金屬氧化物中值粒徑約0.2-15μm。如果需要消光罩面漆，優(yōu)選金屬氧化物中值粒徑約2-10μm。或者，最初顆?？梢允禽^大的(例如約5mm)，隨后在生產(chǎn)表面涂料組合物期間搗碎至預定尺寸。
金屬氧化物顆粒可以具有任何合適的表面積。通常，金屬氧化物表面積至少約350m2/g，優(yōu)選至少約400m2/g，最優(yōu)選至少約500m2/g。在某些實施方案中，適合的金屬氧化物表面積至少約600m2/g，至少約700m2/g，以至至少約800m2/g。通常，金屬氧化物的表面積不會超過900m2/g，約為350-900m2/g。可以通過本領域已知的任何合適的方法測量金屬氧化物的表面積。一般，測定金屬氧化物表面積的方法為S.Brunauer，P.H.Emmet，和I.Teller.J.Am.Chemical Society，60，309(1938)，通常稱為BET法。
金屬氧化物也可以具有任何合適的振實密度，例如約0.01-0.1g/cm3。為了測量振實密度，將已知的干燥粉塊轉(zhuǎn)移到10cm3量筒中并用手輕拍40次。然后記錄下體積，并按照質(zhì)量/體積計算密度。
金屬氧化物顆粒可以具有任何合適的孔隙率。通常金屬氧化物孔隙率約50％或更大，優(yōu)選約70％或更大，最優(yōu)選約80％或更大。
通過用甲硅烷基化試劑處理金屬氧化物，金屬氧化物顯示出疏水性。實際上，甲硅烷基化試劑給予金屬氧化物顆粒表面甲硅烷基部分。在本發(fā)明范圍中為了得到該效果，任何合適的甲硅烷基部分可以鍵合金屬氧化物。例如，合適的甲硅烷基部分為衍生自下列通式的化合物(例如甲硅烷基化試劑)R3Si-O-O-SiR3(I)R3SiN(H)-SiR3(II)其中基團R相同或不同且分別為氫或非反應性的、有機、線性、支化、環(huán)狀、飽和或不飽合、芳族或雜芳族基團，優(yōu)選C1-C18烷基或C6-C14芳基，更優(yōu)選C1-C6烷基、環(huán)烷基、苯基、乙烯基或丙烯?；Ｍ瑯雍线m的甲硅烷基部分可以衍生自具有結(jié)構(gòu)式R14-nSiCln或R14-nSi(OR2)n的硅烷，其中n＝1-4，且R1和R2相同或不同，各自為氫或非反應性的、有機、線性、支化、環(huán)狀、飽和或不飽合、芳族或雜芳族基團，優(yōu)選C1-C18烷基或C6-C14芳基，更優(yōu)選C1-C6烷基、環(huán)己基、或苯基。這些基團也可以包含鹵素取代基、例如氟或氯。最優(yōu)選，甲硅烷基部分為三甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙烯?；谆坠柰榛⒒蚨谆坠柰榛?，使得金屬氧化物具有選自三甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙烯?；谆坠柰榛投谆坠柰榛环N或多種表面部分。
在用甲硅烷基化試劑處理之后，金屬氧化物特征為具有疏水程度。術語″疏水程度″是指在濕潤金屬氧化物從而形式均勻懸浮液的甲醇-水混合物中甲醇的體積比。金屬氧化物優(yōu)選特征為疏水程度至少約40％。由于高疏水程度通常提供改善的抗腐蝕性，疏水程度盡可能高是合乎需要的。
接觸金屬氧化物顆粒和甲硅烷基化試劑可以通過任何合適的方法實現(xiàn)。例如，在與載體混合前，甲硅烷基化試劑可以噴射到金屬氧化物顆粒上。然而，優(yōu)選接觸金屬氧化物顆粒和甲硅烷基化試劑包括在合適的載體或溶劑(例如水)中將至少一種甲硅烷基化試劑加入到金屬氧化物中。例如，可以將甲硅烷基化試劑水溶液加入到金屬氧化物的含水混合物中。
甲硅烷基化試劑總量與金屬氧化物總量的相對比例必須足夠高以便足夠量的金屬氧化物顆粒接觸甲硅烷基化試劑。因此，金屬氧化物可以約0.1-30wt％的含量存在于表面涂料組合物中，優(yōu)選約0.2-25wt％，最優(yōu)選約0.5-15wt％。
如果需要任何合適的載體(例如溶劑)可用于表面涂料組合物。一種載體用來促進樹脂和金屬氧化物施加到合適的基材表面上。合適的載體包括無機載體例如水，以及有機載體例如烴、醇、酮、酯、醚、芳族化合物、、烷烴和其混合物。載體可以任何合適的濃度存在于表面涂料組合物中，例如濃度直至約80wt％。
表面涂料組合物可以進一步包括任何多種其它的添加劑，即本領域已知適用于加入表面涂料組合物的，特別是能提供抗腐蝕效果的添加劑。例如，合適的添加劑可以包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑(例如長鏈烷基苯磺酸鹽和長鏈、優(yōu)選支鏈烷基磺基琥珀酸酯)、非離子型表面活性劑(例如長鏈的，優(yōu)選支鏈亞烷基氧化物醚，含烷基苯酚、長鏈烷基醇的亞烷基氧化物醚、和氟化表面活性劑)、硬化劑(例如活性鹵素化合物、乙烯基砜化合物、氮丙啶化合物、環(huán)氧化合物、丙烯酰化合物、異氰酸酯化合物等)、顏料分散劑、增稠劑、流動改進劑、消泡劑(例如辛醇、硅氧烷基消泡劑等)、泡沫抑制劑、脫模劑、起泡劑、滲透劑、著色染料、著色顏料、增白劑(例如熒光增白劑)、防腐劑(例如對-羥基苯酸酯化合物、苯并異噻唑酮(benzisothiazolone)化合物、異噻唑酮(isothiazolone)化合物等)、抗真菌劑、發(fā)黃抑制劑(例如羥基甲磺酸鈉、對甲苯亞磺酸鈉等)、紫外線吸收劑(例如在2-位具有羥基二烷基苯基的連三氮雜茚化合物)、抗氧化劑(例如位阻酚化合物)、抗靜電劑、pH調(diào)節(jié)劑、耐水試劑、濕潤增強劑和干燥增強劑。
抗腐蝕材料可以存在于表面涂料組合物中以進一步增強其抗腐蝕性能。合適的用于加入涂料組合物的抗腐蝕材料包括鉻酸鹽、硼酸鹽、丹寧酸、磷酸鹽(例如磷酸鋅)、膦酸酯、硅酸鹽(例如硅酸鈣)、polypyroles等。
除了金屬氧化物，其它的顏料可以存在于表面涂料組合物中。例如，這種顏料包括碳酸鈣、粘土、硅酸鋁、尿素甲醛填料等。其它合適的顏料包括氧化鋁(例如氧化鋁溶膠、膠態(tài)氧化鋁、氧化鋁陽離子或其水合物、假勃姆石等)、硅酸鎂、碳酸鎂、高嶺石、滑石、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、碳酸鋅、緞光白、硅藻土、硅酸鈣、氫氧化鋁、鋅鋇白、沸石、水合halloycite、氫氧化鎂、聚烯烴(例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等)、塑料(例如丙烯酸類)、尿素樹脂、和三聚氰胺樹脂。
許多其它的添加劑特別打算供水基涂料組合物使用。例如，如果需要，可以加入聚結(jié)劑、流動添加劑、消泡劑、表面活性劑、抗腐蝕劑和pH調(diào)節(jié)劑全部合適的添加劑。
可以加入聚結(jié)劑和已知的這種材料以便在干燥表面涂料組合物組分期間，促進樹脂變軟。聚結(jié)劑的一個實例是BUTYL CELLOSOLVE(ARCOChemical Company，Newtown Square，Pennsylvania)。聚結(jié)劑可以任何合適的濃度存在于表面涂料組合物中，例如約1-35wt％。
可以加入流動添加劑促進表面涂料組合物浸潤基材和提高表面涂料組合物的含量。一種常用的流動添加劑DISBERBYK 301(BYK-Chemie，Germany)。流動添加劑可以任何合適的濃度存在于表面涂料組合物中，例如約0.5-4wt％。
可以加入消泡劑減少混合組分時在表面涂料組合物中出現(xiàn)的泡沫。任何合適的消泡劑可用于本發(fā)明的表面涂料組合物。優(yōu)選的消泡劑是DISBERBYK 035(BYK-Chemie，Germany)。消泡劑可以任何合適的濃度存在于表面涂料組合物中，例如約0.01-3wt％。
可以使用表面活性劑減少表面涂料組合物的表面張力。任何合適的表面活性劑可用于本發(fā)明的表面涂料組合物。優(yōu)選的表面活性劑是SURFYNOL104 BC(Air Products & Chemicals，Inc.)。表面活性劑可以任何合適的濃度存在于表面涂料組合物中，例如約0.01-3wt％。
抗腐蝕劑可以存在于組合物中以進一步增強表面涂料組合物的抗腐蝕性。多種抗腐蝕劑適用于本發(fā)明范圍。一種優(yōu)選的抗腐蝕劑是苯甲酸銨。
抗腐蝕劑可以任何合適的濃度存在于表面涂料組合物中，例如約0.01-2wt％。
pH調(diào)節(jié)劑可以存在于組合物中以控制表面涂料組合物的pH值。組合物的pH維持在通常適合于表面涂料組合物的范圍中，特別是在想要涂上組合物的基材的pH范圍中。任何合適的pH調(diào)節(jié)劑可用于本發(fā)明的表面涂料組合物。例如，可以通過加入酸(例如無機酸、酸性陽離子交換樹脂等)或堿(例如堿金屬氫氧化物，堿性陰離子交換樹脂等)調(diào)節(jié)pH。一種優(yōu)選的pH調(diào)節(jié)劑是氫氧化銨。pH調(diào)節(jié)劑可以任何合適的濃度存在于表面涂料組合物中，例如約1-4wt％。
可以通過目視檢查用本發(fā)明表面涂料組合物涂布的表面在刮涂基材表面和暴露于鹽霧后泡沫、裂縫、污染、和/或其它顯而易見的損害來表征腐蝕性。優(yōu)選，表面涂料組合物保持其組合物抵抗性約6個月或更長(例如約1年或更長)。在刮涂涂布的基材表面并暴露于鹽霧后，本發(fā)明表面涂料組合物與本領域已知的其它涂料組合物相比，合乎需要地證明泡沫更少，在刮涂附近涂料污染更少，刮涂附近對基材損害更小。
本發(fā)明的表面涂料組合物，在施加到基材后，還可能特征為提供了基材的消光罩面漆。如果需要該消光罩面漆，表面涂料組合物特征可以為50光澤單位或更低(使用BYK-Gardner光澤計測量)的60°光澤水平。更優(yōu)選表面涂料組合物的特征在于40個光澤單位或更小的(例如30個光澤單位或更小)60°光澤水平。消光表面適用于許多應用。例如，在學校、醫(yī)院、和大學中眩光較低的表面干擾視覺的可能性更小，在該環(huán)境中可以較好地集中注意力。這些罩面漆還較少傾向隨著時間流逝而變得難看，因為小的刮痕和疵點與在光澤表面上相比不太明顯。
抗腐蝕表面涂料組合物可以單獨施加于基材，或可以和其它的涂料組合物結(jié)合使用。通常，抗腐蝕表面涂料組合物用作底漆(即底涂層)以增強后續(xù)涂料組合物層與基材的粘附力。
本發(fā)明還提供了一種制造抗腐蝕涂料組合物的方法，包括(a)提供疏水性金屬氧化物，其中金屬氧化物經(jīng)濕法制造，表面積至少約350m2/g，和(b)混合金屬氧化物和樹脂以形成表面涂料組合物。選擇性地，樹脂和金屬氧化物可以與合適的載體混合。對于本發(fā)明的表面涂料組合物，樹脂、疏水性金屬氧化物、載體和組合物的特征如上所述。類似地，表面涂料組合物的其它可能的組分如上所述。
本發(fā)明還包括一種表面涂布此處公開的表面涂料組合物的基材。本發(fā)明可以考慮適合涂布表面涂料組合物的任何基材。優(yōu)選基材包含金屬或其它的無機表面(例如混凝土)。
本發(fā)明還提供了一種賦予表面涂布此處公開的表面涂料組合物的基材以抗腐蝕性的方法。基材可以任何合適的基材(例如此處公開的)。
可以通過任何合適的技術用表面涂料組合物處理基材。例如，表面涂料組合物可以通過真空和靜電噴涂、刷涂、浸泡、流法和滾涂施加于基材。雖然單層的本發(fā)明表面涂料組合物足以賦予基材抗腐蝕性，但是可以施加多于一層的表面涂料組合物。此外，涂層的柔韌性和粘附力合乎需要地足以允許隨后的基材成為各種制造過程的組成部分。
實施例該實例進一步說明本發(fā)明、當然不應該理解為以任何方式限定其范圍。特別地，該實施例說明本發(fā)明表面涂料組合物與常規(guī)的表面涂料組合物相比的優(yōu)異抗腐蝕性性能。
使用表1中所列起始原料配方制備非本發(fā)明的兩種對比組合物(組合物A和B)和本發(fā)明組合物(組合物C)，對于組合物B和C，在制備中的研磨工序之后加入疏水性硅石。
表1

組合物A由起始原料配方組成，其中不加入疏水性硅石。分別在起始原料配方中加入經(jīng)干法制造的疏水性硅石(例如0.5wt％Aerosil 972氣相二氧化硅，可從Degussa獲得)或經(jīng)濕法制造的疏水性硅石(例如0.5wt％硅石氣凝膠)形成組合物B和C。然后在抗腐蝕性測試中評估三種表面涂料組合物的性能。具體地說，分別將組合物A-C施加到單獨的金屬基材上并干燥。然后刮涂每個涂布的基材以暴露底層金屬。然后使用Liebisch SL 1000鹽噴室并按照DIN53 167進行標準鹽霧試驗，其中用5wt％NaCl溶液連續(xù)噴射每個涂布的基材，同時暴露于溫度約35℃下大約168小時。在到期后，目視涂布的基材檢查腐蝕效果(例如泡沫、裂縫和污染。測試結(jié)果列于表2。
表2

結(jié)果表明，本發(fā)明表面涂料組合物(組合物C)施加于金屬基材時具有改善的腐蝕防護。不包含疏水性硅石的組合物(組合物A)提供的腐蝕防護最小，而包含疏水性氣相二氧化硅的組合物(組合物B)看起來減少了裂縫的產(chǎn)生。然而，從結(jié)果明顯可以看出，盡管包含經(jīng)干法制造的疏水性硅石的組合物(組合物B)具有某種程度的腐蝕防護，該組合物表現(xiàn)不如本發(fā)明表面涂料組合物(組合物C)。
本文所引用的所有參考文獻，包括出版物、專利申請和專利，都在此作為參考并入本發(fā)明，相當于將每個參考文獻分別全部引入作為參考。
除非另有陳述或內(nèi)容明顯矛盾，在本發(fā)明敘述范圍內(nèi)(特別是下列權(quán)利要求的范圍)使用的術語″一(a)″和″這(the)″以及類似的指示物解釋為包括單數(shù)和復數(shù)。本文敘述的數(shù)值范圍僅僅作為對范圍內(nèi)每個單獨數(shù)值的速記方式，除非另有陳述，將每個單獨的數(shù)值加入詳細說明如同分別記錄在其中。除非另有陳述或其它內(nèi)容上的明顯矛盾，本文所有敘述的方式可以以任何合適的順序進行。使用的任何和所有實例、或本文提供的示范性語言(例如″例如″)僅僅是更好地說明本發(fā)明，并非是對本發(fā)明范圍的限定，除非權(quán)利要求。詳細說明中的語言不應理解為指出任何未提出權(quán)利要求的實踐本發(fā)明的必要因素。
本發(fā)明敘述了優(yōu)選實施方案，包括本發(fā)明人所知的進行本發(fā)明的最佳方式。當然，本領域熟練技術人員顯然可以看出這些優(yōu)選實施方案的變化。本發(fā)明人預想熟練技術人員可以酌情使用該變化，本發(fā)明人指出本發(fā)明可以按照不同于本文具體所述的其它方式實施。因此，本發(fā)明包括由以下權(quán)利要求書定義的本發(fā)明主旨和范圍所包括的所有改進。而且，除非另有陳述或內(nèi)容上明顯矛盾，本發(fā)明包括任何上述因素及其所有可能的變化。
權(quán)利要求
1.一種抗腐蝕表面涂料組合物，包括(a)樹脂體系，和(b)疏水性金屬氧化物，其中金屬氧化物經(jīng)濕法制造，并且表面積至少350m2/g。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中金屬氧化物是硅石氣凝膠、硅石干凝膠或沉淀硅石。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中組合物進一步特征為40個光澤單位或更小的60°光澤水平。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中組合物的特征在于約30個光澤單位或更小的60°光澤水平。
5.權(quán)利要求1-4中任何一項的組合物，其中樹脂體系選自醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸酯、聚酯、纖維素塑料、丙烯酸酯類和其混合物。
6.權(quán)利要求5的組合物，其中樹脂體系包括至少一種醇酸樹脂。
7.權(quán)利要求5的組合物，其中樹脂體系包括至少一種環(huán)氧樹脂。
8.權(quán)利要求1-7中任何一項的組合物，其中金屬氧化物具有一種或多種表面部分，該表面部分選自三甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙烯?；谆坠柰榛投谆坠柰榛?br> 9.權(quán)利要求1-8中任何一項的組合物，其中組合物進一步包括載體。
10.權(quán)利要求9的組合物，其中載體是選自烴、醇、酮、酯、醚、和其混合物的有機溶劑。
11.權(quán)利要求1-10中任何一項的組合物，其中金屬氧化物的特征在于疏水程度至少約40％。
12.權(quán)利要求1-11中任何一項的組合物，其中金屬氧化物的中值粒徑約0.2-15μm。
13.權(quán)利要求1-12中任何一項的組合物，其中樹脂存在量約10-95wt％，金屬氧化物存在量約0.5-15wt％。
14.權(quán)利要求1-13中任何一項的組合物，金屬氧化物表面積至少約500m2/g。
15.一種基材，具有用權(quán)利要求1-14中任何一項的組合物涂布的表面。
16.權(quán)利要求15的基材，其中基材的表面包含金屬。
17.一種賦予基材抗腐蝕性的方法，包括用權(quán)利要求1-14中任何一項的組合物涂布基材的表面。
18.權(quán)利要求17的方法，其中基材的表面包含金屬。
19.一種制造抗腐蝕涂料組合物的方法，包括(a)提供疏水性金屬氧化物，其中金屬氧化物經(jīng)濕法制造，表面積至少約350m2/g，和(b)混合金屬氧化物和樹脂以形成表面涂料組合物。
20.權(quán)利要求19的方法，其中金屬氧化物是硅石氣凝膠、硅石干凝膠或沉淀硅石。
21.權(quán)利要求19或20的方法，其中組合物進一步特征為40個光澤單位或更小的60°光澤水平。
22.權(quán)利要求21的方法，其中組合物進一步特征為30個光澤單位或更小的60°光澤水平。
23.權(quán)利要求19-22中任何一項的方法，其中樹脂體系選自醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸酯、聚酯、纖維素塑料、丙烯酸酯類和其混合物。
24.權(quán)利要求23的方法，其中樹脂體系包括至少一種醇酸樹脂。
25.權(quán)利要求24的方法，其中樹脂體系包括至少一種環(huán)氧樹脂。
26.權(quán)利要求19-25中任何一項的方法，其中金屬氧化物具有選自選自三甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙烯?；谆坠柰榛投谆坠柰榛囊环N或多種表面部分。
27.權(quán)利要求19-26中任何一項的方法，其中組合物進一步包括載體。
28.權(quán)利要求27的方法，其中載體是選自烴、醇、酮、酯、醚、和其混合物的有機溶劑。
29.權(quán)利要求19-28中任何一項的方法，其中金屬氧化物的特征在于疏水程度至少約40％。
30.權(quán)利要求19-29中任何一項的方法，其中金屬氧化物的中值粒徑約0.2-15μm。
31.權(quán)利要求19-30中任何一項的方法，其中樹脂存在量約10-95wt％，金屬氧化物存在量約0.5-15wt％。
32.權(quán)利要求19-31中任何一項的方法，其中金屬氧化物表面積至少約500m2/g。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抗腐蝕表面涂料組合物，包括樹脂體系和疏水性金屬氧化物。疏水性金屬氧化物特征為經(jīng)濕法制造，表面積至少約350m
文檔編號C09D5/08GK1633479SQ02809707
公開日2005年6月29日 申請日期2002年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月15日
發(fā)明者雷克斯·J·菲爾德 申請人:卡伯特公司