МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ С АНТИКОРРОЗИЙНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И/ИЛИ ЕГО СПЛАВОВ Российский патент 2021 года по МПК C09C1/64 C09C3/08 C09C3/06 C09D5/10 B22F1/02 B22F9/08 B82Y30/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к металлическим пигментам на основе алюминия и/или его сплавов, способам их изготовления, которые имеют строение ядро/оболочка и имеющие дополнительную защиту от различных типов коррозии, методу их получения и к применению пигментов такого строения. Способ изготовления на основе этих пигментов лаков и красок на водной основе, а также применение этих лаков и красок в качестве лакокрасочного покрытия с антикоррозионными свойствами.

Уровень техники

Нанесение покрытий на алюминиевые частицы сопряжено с рядом сложностей ввиду наличия на их поверхности прочной оксидной пленки, препятствующей удовлетворительному сцеплению осаждаемого покрытия с алюминием. Наиболее применяемыми способами подготовки поверхности алюминия для нанесения покрытий являются контактный метод, электрохимический метод и через нанесение оксидных пленок.

В качестве покрытий алюминиевых чешуек могут выступать как органические, так и неорганические компоненты.

Из уровня техники известен способ (см. ЕР 0633297) создания алюминиевого пигмента, подходящего для включения в краску на водной основе, используемую для покрытия кузова автомобиля, обладающая превосходной стабильностью, цветом образуемого покрытия и адгезией к металлу, заключающийся в том, что после получения алюминиевых чешуек их обрабатывают щелочным водным раствором, содержащим молибдат аммония, после обработки молибдатом аммония удаляют воду и непрореагировавшие реагенты из реакционной системы, чешуйки промывают и фильтруют. Количество полученной пленки молибденовой кислоты находится в диапазоне от 0,1 до 10 мас. % в пересчете на Мо. После первой обработки алюминиевые чешуйки подвергают второй обработке соединением фосфорной кислоты, чтобы сформировать фосфорные пленки на ранее обработанных алюминиевых чешуйках.

Соединение фосфорной кислоты, используемое в качестве второго обрабатывающего агента, включает ее неорганические или органические соединения и их соли. Известно свойство соединений фосфорной кислоты как агента для улучшения коррозионной стойкости алюминиевого пигмента. Количество получаемой фосфорной пленки находится в диапазоне от 0,05 до 1 мас. %, в пересчете на Р.

Известен способ (см. CN 107163625) получения окрашенного водного алюминиевого порошкового пигмента, покрытого оксидом железа(III) с низкой глянцевитостью, цветом от серовато-зеленого до хаки с улучшенными антикоррозионными характеристиками для применения в водорастворимых красках. Способ включает следующие стадии: добавление алюминиевой пасты и изопропанола в реакционный контейнер и перемешивание при температуре от 40 до 50°С в течение 0,5-2 часов; добавление водного раствора Н₂О₂ с массовой долей от 5,0 до 8,0% по каплям с постоянной скоростью; затем добавление водного раствора смешанной соли Fe³⁺ и Fe²⁺ по каплям с постоянной скоростью в течение 3-6 часов и добавление разбавленной аммиачной воды по каплям для контроля значения рН, которое должно быть в интервале от 4,4 до 5,4; и продолжают перемешивание в течение от 3 до 6 часов. Затем проводят фильтрацию и получают окрашенный алюминиевый пигмент, покрытый оксидом железа(III).

В международной заявке на изобретение (см. WO 2012/113886) описывается пластинчатый пигмент, содержащий оксид металла, имеющий металлическую сердцевину, выполненную из элементарного алюминия и/или алюминиевого сплава.

Получение многослойных пигментов с оксидными слоями раскрыто в документах WO 2000/009617 и US 6776835, при этом покрытие пигмента двумя или более слоями оксида металла осуществляется исключительно в водной среде методом реакции в одном сосуде.

Известен алюминиевый пигмент (см. JP 2004124069) с кремнеземным покрытием, при этом алюминиевая частица покрыта многослойной кремнеземной пленкой толщиной от 0,5 до 5 нм, которая образуется в виде нескольких слоев на поверхности алюминиевой частицы. Способ получения покрытого силикагелем алюминиевого пигмента включает стадию диспергирования частиц алюминия в растворе, содержащем катализатор гидролиза, воду и гидрофильный органический растворитель, и стадию добавления раствора, содержащего Si-содержащее соединение, к дисперсии при этом максимальная скорость осаждения кремнеземной пленки составляет ≤3 нм/час.

Известен металлический блестящий пигмент (см. WO 2015/014484), который включает алюминиевые пластинки с толщиной в диапазоне 1-50 нм, имеющие монолитную структуру, необязательно пассивированы и окружены по меньшей мере покрытием В, состоящим из оксида металла, который имеет показатель преломления равный по меньшей мере 1,9. Покрытие В имеет толщину, равную по меньшей мере 50 нм, и состоит из оксида металла, выбранного из группы, включающей оксид железа(III), оксид хрома(III), оксид ванадия(V), оксид титана(III), диоксид титана и/или оксид циркония. Между поверхностью алюминиевых пластинок и покрытием В имеется по меньшей мере одно дополнительное окружающее пластинки покрытие А, состоящее по меньшей мере из одного оксида, который имеет показатель преломления, не превышающий 1,8, и который выбран из группы, состоящей из SiO₂, В₂О₃, MnO₂, MgO, GeO₂ и Al₂O₃. Пластинки содержат дополнительное покрытие С, отличающееся от нижележащего покрытия В и состоящее из диоксида кремния, гидрата оксида кремния, оксида алюминия, гидрата оксида алюминия, оксида цинка, оксида олова, диоксида титана, оксида циркония, оксида железа(III) или оксида хрома(III). Способ позволяет получить металлический блестящий пигмент, обладающий высокой кроющей способностью, снизить его горючесть и взрывоопасность. Указанные пигменты могут быть использованы для приготовления лаков, печатных красок, чернил, полимерных материалов, стекол, керамических изделий и композиций декоративной косметики.

Известен способ (см. WO 2011/095341) покрытия пигментов оксидом кремния, в котором алкоксисилан(ы) и/или галогенид(ы) кремния реагируют в органическом растворителе с водой в присутствии пигментов, где реакция включает, по меньшей мере, два стадии, на которых (а) проводят реакцию путем добавления кислоты и на второй стадии добавляют основание, или в которой (b) реакцию проводят путем добавления основания и во второй шаг, добавив кислоту. Данные пигментные частицы обладают стойкостью к коррозии и имеют улучшенную непрозрачность и/или стабильность выделения газа.

Известен пигмент (см. WO 2008/095697), состоящий из пластинчатого металлического ядра и гомогенного покрытия из синтетической смолы, охватывающего указанную пластинчатую металлическую сердцевину, причем покрытие из синтетической смолы содержит полиакрилат и/или полиметакрилат и органофункциональный силан. Полученный пигмент обладает устойчивостью к химическим веществам и коррозионным воздействиям, а также электропроводностью.

Из уровня техники известно применение гибридных слоев для покрытия частичек металлического пигмента. Так, например, известны пигменты (см. WO 2013/064643), которые содержат, по меньшей мере, один слой оксида оксида металла, который отличается от оксида алюминия, и обволакивающий слой органического полимера.

Указанные пигменты обладают устойчивостью к окислению в водной среде при сохранении оптических свойств, которые не меняются со временем, что, в частности, обеспечивает стабильность цвета.

Известен способ (см. WO 2016/120015) получения и нанесения эффективного защитного покрытия для металлических предметов. Высокий защитный эффект достигается за счет адаптации неорганической фракции и фракции органического полимера покрытия к конкретной поверхности объекта. Описанный способ позволяет получить пигменты, обладающие повышенной стабильностью и улучшенными оптическим свойствами, при этом пигмент содержит металлический субстрат и по меньшей мере один неорганический/органический гибридный слой, причем гибридный слой содержит не менее одного оксида металла, не менее одного соединения, образующего сетку (сетевик), и не менее одного органического полимера, причем хотя бы один оксид металла не является продуктом окисления металлического субстрата, а термин оксид металла включает в себя оксиды, гидроксиды и оксид гидраты металлов и полуметаллы, хотя бы частично ковалентно связан с оксидом металла и органическим полимером, причем отношение количества оксида металла покрытия к удельной поверхности неокрашенного металлического пигмента находится в диапазоне от 16,1 мг/м² до 25 мг/м², а отношение количества органического полимера неорганического/органического гибридного слоя к специфической поверхности неокрашенного металлического пигмента находится в диапазоне от 3,9 мг/м до 10,1 мг/м².

Известен способ (см. ЕР 3081601) получения полупрозрачного перламутрового покрытия. Способ включает следующие этапы: получение монолитной металлической пластинки, имеющей среднюю толщину от 1 до 40 нм, и соотношение среднего размера к средней толщине, по меньшей мере, 80, покрытие пластинки прозрачным слоем, состоящим из, по меньшей мере, одного оксида металла и/или гидрат окиси металла с низким коэффициентом, имеющим показатель преломления меньше, чем 1,8, покрытие металлической пластинки по меньшей мере одним интерференционным слоем в виде покрытия В, состоящем, по меньшей мере, из одного оксида металла с высоким коэффициентом, имеющим показатель преломления, по меньшей мере, 1,8, покрытия наносят путем гидролитического разложения одного или нескольких металлоорганических соединений и/или путем осаждение одного или более растворенные соли металлов, затем прокаливание такого покрытия при 550 до 1200°С, предпочтительно при 600 до 1200°С, в течение 4 ч до 12 ч.

Также на чешуйки алюминия наносят покрытие и для обеспечения их стабильности в водных растворах. Известно полимерное покрытие (см. патент US 5104922), где в качестве пленкообразующего полимера используют фосфатированный акриловый полимер, нейтрализованный аммиаком или первичным, вторичным или третичным амином, и содержащего металлические хлопьевидные пигменты в массовом соотношении пигмента и связующего вещества около 30/100-1000/100 и не реагирующим со связующим, при этом дисперсия имеет рН около 7-9.

Известна высокая коррозионная устойчивость фосфата алюминия. Известны способы (см. ЕР 2987838, WO 1992/001023) получения высокоустойчивых к коррозии пигментов на основе чистого фосфата алюминия. В данных случаях пигмент не имеет металлического блеска, которое возможно получить при использовании в качестве исходной заготовки металлических порошков на основе алюминия и/или его сплавов. Таким образом использование в качестве «ядра» металлических пигментов на основе алюминия и/или его сплавов, с дополнительным нанесенным прозрачным слоем, возможно добиться сохранения металлического оттенка, и в тоже время увеличить стойкость пигмента к различным типам коррозии, что позволит использовать данные пигменты в красках на водной основе для использования в наружных покрытиях в высоко-агрессивных средах.

Наиболее близким к заявляемому является высокоустойчивый к коррозии тонкий пластинчатый металлический пигмент и способ его получения, а также цветные блестящие пигменты на его основе (см. WO 2006/066825), который получается путем нанесения нескольких защитных покрытий. Эти покрытия получаются путем обработки поверхности тонкой чешуйки металлического пигмента соединениями фосфорной и/или борной кислоты, а также нанесением дополнительного слоя оксида кремния. Обработанный таким образом пигмент подвергают дополнительной стадии обработки для увеличения коррозионной стойкости, которая включает в себя нанесение гидратированного слоя оксида олова путем добавления водного раствора солей олова в водную дисперсию пигментов с предварительно нанесенным слоем. Этот пигмент и способ его получения приняты за прототип настоящего изобретения.

Недостатками описанного изобретения являются, во-первых, необходимость предварительной обработки пигмента для нанесения дополнительных подслоев на поверхность пигмента для защиты его от коррозии, во-вторых, нанесение последнего защитного слоя гидратированного оксида олова происходит в водной среде. Все это приводит к увеличению деградации (растворению) обрабатываемого пигмента, что в свою очередь сказывается на оптических свойствах конечного продукта, а также уменьшению его коррозионной устойчивости.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является получение металлических пигментов на основе алюминия и его сплавов, которые имеют повышенную устойчивость к различным типам коррозии за счет покрытия пигмента дополнительным защитным слоем, который увеличивает химическую стойкость пигмента при использовании в покрытиях для наружного применения в сильно-агрессивных средах, а также в красках и лаках на водной основе и применение этих лаков и красок в качестве лакокрасочных покрытий.

Техническим результатом изобретения является решение поставленной задачи, повышение коррозионной устойчивости металлических пигментов на основе алюминия и его сплавов при их использовании в покрытиях для наружного применения в сильноагрессивных средах, что достигается путем нанесения сплошного прозрачного коррозионно-защитного слоя на поверхность металлического пигмента в среде органического сольвента с использованием специально подобранных органических солей и добавок. Использование покрытий с коэффициентом преломления от 1,4 до 1,8 включает в себя техническое решение задачи получение металлического пигмента и его использование для матовых покрытий с сохранением металлического оттенка. Распределение пластинок по размеру имеет значение в случае матовых покрытий.

В качестве материала металлического пигмента используется алюминий и/или его сплавы, причем исходная пигментная заготовка имеет содержание алюминия не менее 85% от массы, при этом сами пластинки имеют толщину от 1 до 300 нм, в тоже время пластинки имеют эллиптическую форму, при этом диаметр 1 (характерный продольный размер эллипса, равный удвоенному значению большой полуоси) составляет от 2 до 50 мкм, а диаметр 2 (характерный поперечный размер эллипса, равный удвоенному значению малой полуоси) не менее 70% и не более 100% от диаметра 1. Предпочтительно используется защитное прозрачное покрытие с коэффициентом преломления от 1,48 до 1,58. В органическом сольвенте наносится на поверхность алюминиевых частиц защитный слой путем гидролитического разложения одного или более органических соединений металлов и/или посредством осаждения одной или более растворенных солей металлов в среде сольвента (например, изопропиловый спирт), при это толщина покрытия составляет не менее 3 нм, в диапазоне от 1 до 250 нм, с содержанием кислорода не менее 52%, фосфора, не менее 25%, и алюминия, не менее 22%, либо кремния. Также возможна дополнительная обработка, не менее одним слоем, поверхностно активным веществом для модификации поверхности. Для получения металлического «ядра»-пластинок пигмента на основе алюминия и/или его сплавов используется размол в шаровых мельницах в среде органического сольвента частиц на основе алюминия и/или его сплавов, полученных выделением фракции определенного размера из порошков, полученных методом распыления расплава алюминия или его сплава в потоке и среде инертного газа.

Металлический матовый пигмент на основе алюминия и/или его сплавов используется в композициях для применения в наружных покрытиях в высоко-агрессивных средах, для этого происходит подготовка лакокрасочного материала, которая включает в себя стадию замешивания пигмента с растворителем, добавление активных компонентов, увеличивающих его стабильность при диспергировании, а также улучшающие его свойства адгезии, в том числе используются компоненты, приводящие к улучшению растекания композиции на покрываемой поверхности. В качестве основы лакокрасочного материала для наружного покрытия может использоваться вода.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Строение металлического матового пигмента с антикоррозийным покрытием по настоящему изобретению. Алюминиевое «ядро» окружено сплошным слоем фосфата алюминия.

Фиг. 2. Результаты испытаний по Тесту А (описан ниже) различных металлических пигментов с различным типом покрытий. Определение выделения объема газа от времени в заданных условиях.

Фиг. 3. Результаты испытаний по Тесту Б (описан ниже) различных металлических пигментов с различным типом покрытий. Определение выделения объема газа от времени в заданных условиях.

Фиг. 4. Результаты испытаний по Тесту В (описан ниже) различных металлических пигментов с различным типом покрытий. Определение выделения объема газа от времени в заданных условиях.

Фиг. 5. Результаты испытаний по Тесту Г (описан ниже) различных металлических пигментов с различным типом покрытий. Определение выделения объема газа от времени в заданных условиях.

Фиг. 6. Фотографии выкрасок различных металлических пигментов на основе алюминия и его сплавов с различными типами покрытий, полученных в результате описанных ниже оптических испытаний.

Осуществление изобретения

Следующие примеры поясняют изобретение, не ограничивая его.

Пример 1

В этом примере 39.6 г изопропилата алюминия растворили в 3000 мл изопропилового спирта в круглодонной колбе. Полученный раствор нагрели до 80°С, для предотвращения удаления органического сольвента из реакционной смеси использовали обратный холодильник. После полного растворения изопропилата алюминия в раствор добавили 200 г алюминиевых пластинок (содержание алюминия: не менее 98%, с толщиной в диапазоне от 100 до 200 нм и средним диаметром 20 мкм) и диспергировали перемешиванием. Соляную кислоту контролируемо добавляли к полученной дисперсии для удерживания рН=3.5. В дальнейшем за 3 часа было добавлено 38.8 мл концентрированной фосфорной кислоты, при этом значение рН продолжали удерживать в районе 3, путем постоянного добавления аммиака. После окончания добавления всех необходимых реагентов полученную смесь дополнительно подвергли перемешиванию еще дополнительные 4 часа. Полученные алюминиевые пластинки с покрытием отфильтровали на воронке Бюхнера и промыли, затем высушили поэтапно при 100°С, затем при 300°С в течение 3 и 2 часов соответственно. На Фиг. 1 показано строение полученного пигмента с покрытием. Полученный продукт подвергли оценке его химической устойчивости к условиям агрессивных сред и оценке его оптических характеристик, как описано ниже.

Пример 2

В этом примере использовали те же условия, что и в Примере 1, за исключением того, что вместо 39.6 г изопропилата алюминия использовали 316.8 г, а количество фосфорной кислоты составило 310,4 мл. Полученный продукт подвергли оценке его химической устойчивости к условиям агрессивных сред и оценке его оптических характеристик, как описано ниже.

Пример 3

Для проведения сравнительных тестов был получены алюминиевый пигмент с покрытием SiO₂. В качестве заготовки использовали металлический пигмент на основе алюминия, как в Примере 1. Для нанесения слоя оксида кремния использовали тетраэтоксисилан, который в количестве 20 г добавили в 562 мл изопропилового спирта, довели до кипения и добавили 58 г алюминиевых пластинок по примеру 1. В течение 3 часов добавляли постепенно 22.5 мл разбавленного раствора аммиака. После дополнительных 3 часов перемешивания полученную суспензию отфильтровали и высушивали при 100°С. Полученный продукт подвергли оценке его химической устойчивости к условиям агрессивных сред и оценке его оптических характеристик, как описано ниже.

Пример 4

В этом примере использовали те же условия, что и в Примере 1, за исключением того, что вместо алюминиевых пластинок были выбраны пластинки на основе сплава алюминия с содержанием алюминия не менее 85%. Полученный продукт подвергли оценке его химической устойчивости к условиям агрессивных сред и оценке его оптических характеристик, как описано ниже.

Испытания на химическую устойчивость к агрессивным средам.

Тест А

0.07 г полученного продукта по примерам 1-3 диспергировали в 4.5 мл раствора до получения однородной дисперсии. Полученную смесь помещали в раствор 7 г CaO в 350 мл раствора. Герметично закрывали и измеряли объем выделившегося газа с помощью газоволюметра по ГОСТ 5494-95. Измерения проводили 5 раз для воспроизводимости результата, но не дольше двух часов. На Фиг. 2 представлены результаты, было показано, что все тестируемые пигменты по примерам 1-3 показывают отсутствие выделения газа в течение 2 часов, что говорит об их устойчивости в этих условиях.

Тест Б

В этом тесте использовали те же условия, что и Тесте А, за исключением использования 350 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 10^-3М NaOH.

Тест В

В этом тесте использовали те же условия, что и Тесте Б, за исключением использования раствора гидроксида натрия с концентрацией 10^-2М NaOH.

Тест Г

В этом тесте использовали те же условия, что и Тесте Б и В, за исключением использования раствора гидроксида натрия с концентрацией 10^-1М NaOH.

На Фиг. 3, 4 и 5 представлены усредненные результаты по выделению газа полученных продуктов в результате проведенных экспериментов по Тесту Б, В и Г, соответственно. Полученные продукты по примерам 1,2 и 4 не показывают газовыделения в течение 2 часов, в результате испытаний Б и В, в ходе экспериментов по Тесту Г, было показано начало незначительного количества выделения газа через 70 минут после начала эксперимента. В то же время пигменты, полученные по примеру 3, начинают выделять газ, а значит реагировать с реакционным раствором во всех проведенных тестах, через 40 минут в ходе Теста Б, уже через 15 минут в ходе Теста В и через 2 минуты по результатам Теста Г.

Таким образом, продукты по примеру 3 имеют меньшую химическую устойчивость к более агрессивным средам, по сравнению пигментов по примерам 1, 2 и 4. Это связано с тем, что происходит удаление слоя оксида кремния под воздействием концентрированного гидроксида натрия и через образующиеся полости происходит атака на алюминиевое «ядро» раствором соответствующей щелочи, при этом полученное покрытие по Примерам 1,2 и 4 позволяет дольше сохранять «ядро» пигмента от внешнего взаимодействия. Полученные металлические пигменты на основе алюминия и/или его сплавов по предложенному изобретению показывают повышенную устойчивость к различным типам коррозии.

Испытания оптических свойств

На основе полученных продуктов по примерам 1-4 были приготовлены лакокрасочные материалы следующего состава: 15% пигмента (полученного по примерам 1, 2, 3 или 4), 9,25% растворителя Solvesso 150, 0.75% поверхностно-активного вещества, 52.5% биндера, остальное разбавитель. В качестве дополнительного образца сравнения была приготовлена лакокрасочная композиция с теми же соотношениями, что были описаны выше, за исключением использования алюминиевого пигмента без какого-либо покрытия. Выкраски производились аппликатором RDS 20 на плотной бумаге. На Фиг. 6 представлены полученные выкраски на основе полученных лакокрасочных материалов. Видно, что по сравнению с пигментом по Примеру 3 и тестовому алюминиевому пигменту без покрытия, пигменты по Примерам 1,2 и 4 не дают металлического блеска.

Принимая во внимание поставленную задачу, результат, сущность изобретения, а также примеры осуществления, объем правовой охраны испрашивается в виде следующей совокупности признаков:

1. Металлический пигмент на основе алюминия и/или его сплавов с антикоррозионным покрытием в виде оболочки, отличающийся тем, что он включает:

- алюминиевые пластинки, являющиеся ядром пигмента, содержащие алюминий не менее 85 масс. %, имеющие толщину в диапазоне от 1 до 300 нм, и преимущественно эллиптическую форму, при этом диаметр (1) - характерный продольный размер эллипса, равный удвоенному значению большой полуоси, составляет от 2 до 50 мкм, а диаметр (2) - характерный поперечный размер эллипса, равный удвоенному значению малой полуоси, составляет не менее 70% и не более 100% от диаметра (1);

- покрытие в виде оболочки, полученное путем выдерживания металлического ядра пигмента в неводном растворе изопропилата алюминия, имеющее коэффициент преломления от 1,4 до 1,8.

2. Металлический пигмент по п. 1, отличающийся тем, что алюминиевые пластинки имеют толщину от 30 до 250 нм.

3. Металлический пигмент по п. 1, отличающийся тем, что покрытие имеет коэффициент преломления от 1,45 до 1,65.

4. Металлический пигмент по любому из п.п. 1-3, отличающийся тем, что покрытие имеет толщину от 1 нм до 250 нм.

5. Металлический пигмент по п. 1, отличающийся тем, что алюминиевые пластинки в пигменте имеют толщину в диапазоне от 35 нм до 150 нм, а покрытие выполнено на основе фосфата алюминия и имеет толщину в диапазоне от 10 нм до 200 нм.

6. Металлический пигмент по любому из п.п. 1-5, отличающийся тем, что на поверхности покрытия содержится, по крайней мере, одно поверхностно-активное вещество из группы: сложные эфиры фосфорной кислоты, спирты, кетоны или их смеси.

7. Способ получения металлического пигмента на основе алюминия и/или его сплавов с антикоррозионным покрытием в виде оболочки, отличающийся тем, что получают металлический пигмент по п. 1, при этом способ содержит стадию получения ядра пигментов в виде металлических пластинок пигмента посредством размола в среде органического сольвента частиц на основе алюминия и/или его сплавов, полученных выделением фракции заданного размера из порошков, полученных методом распыления расплава алюминия и/или его сплава в потоке и среде инертного газа, а нанесение антикоррозионного слоя на металлическое ядро пигмента осуществляют посредством растворения изопропилата алюминия в органическом сольвенте и последующего добавления металлических пластинок и фосфорной кислоты.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используется (1-C₃H₇O)₃Al.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве среды нанесения используется изопропиловый спирт.

10. Применение металлических пигментов на основе алюминия и/или его сплавов по п. 1 в композициях для использования в наружных покрытиях в высоко-агрессивных средах для увеличения устойчивости покрытий к коррозии.

11. Применение металлических пигментов на основе алюминия и/или его сплавов по п. 10, отличающийся тем, что в качестве основы материала для наружного матового покрытия изделия используется вода, в частности, применяется водорастворимое лакокрасочное покрытие.

Изобретение может быть использовано при получении лакокрасочных покрытий с антикоррозионными свойствами. Металлический пигмент на основе алюминия и/или его сплавов с антикоррозионным покрытием в виде оболочки включает алюминиевые пластинки, являющиеся ядром пигмента, содержащие алюминий не менее 85 мас.%, имеющие толщину в диапазоне от 1 до 300 нм и преимущественно эллиптическую форму. При этом диаметр (1) эллипса, равный удвоенному значению большой полуоси, составляет от 2 до 50 мкм, а диаметр (2), равный удвоенному значению малой полуоси, составляет не менее 70% и не более 100% от диаметра (1). Пигмент включает покрытие в виде оболочки, полученное путем выдерживания металлического ядра пигмента в неводном растворе изопропилата алюминия, имеющее коэффициент преломления от 1,4 до 1,8. Предложены способ получения металлического пигмента на основе алюминия и/или его сплавов и применение пигментов в композициях для использования в наружных покрытиях в высокоагрессивных средах. Изобретение позволяет повысить коррозионную устойчивость металлических пигментов на основе алюминия и его сплавов при их использовании в красках и лаках на водной основе для матовых наружных покрытий. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 пр., 6 ил.

1. Металлический пигмент на основе алюминия и/или его сплавов с антикоррозионным покрытием в виде оболочки, отличающийся тем, что он включает:

- алюминиевые пластинки, являющиеся ядром пигмента, содержащие алюминий не менее 85 мас.%, имеющие толщину в диапазоне от 1 до 300 нм и преимущественно эллиптическую форму, при этом диаметр (1) - характерный продольный размер эллипса, равный удвоенному значению большой полуоси, составляет от 2 до 50 мкм, а диаметр (2) - характерный поперечный размер эллипса, равный удвоенному значению малой полуоси, составляет не менее 70% и не более 100% от диаметра (1);

- покрытие в виде оболочки, полученное путем выдерживания металлического ядра пигмента в неводном растворе изопропилата алюминия, имеющее коэффициент преломления от 1,4 до 1,8.

2. Металлический пигмент по п. 1, отличающийся тем, что алюминиевые пластинки имеют толщину от 30 до 250 нм.

3. Металлический пигмент по п. 1, отличающийся тем, что покрытие имеет коэффициент преломления от 1,45 до 1,65.

4. Металлический пигмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что покрытие имеет толщину от 1 нм до 250 нм.

5. Металлический пигмент по п. 1, отличающийся тем, что алюминиевые пластинки в пигменте имеют толщину в диапазоне от 35 нм до 150 нм, а покрытие выполнено на основе фосфата алюминия и имеет толщину в диапазоне от 10 нм до 200 нм.

6. Металлический пигмент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что на поверхности покрытия содержится, по крайней мере, одно поверхностно-активное вещество из группы: сложные эфиры фосфорной кислоты, спирты, кетоны или их смеси.

7. Способ получения металлического пигмента на основе алюминия и/или его сплавов с антикоррозионным покрытием в виде оболочки, отличающийся тем, что получают металлический пигмент по п. 1, при этом способ содержит стадию получения ядра пигментов в виде металлических пластинок пигмента посредством размола в среде органического сольвента частиц на основе алюминия и/или его сплавов, полученных выделением фракции заданного размера из порошков, полученных методом распыления расплава алюминия и/или его сплава в потоке и среде инертного газа, а нанесение антикоррозионного слоя на металлическое ядро пигмента осуществляют посредством растворения изопропилата алюминия в органическом сольвенте и последующего добавления металлических пластинок и фосфорной кислоты.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве органического соединения используется (i-C₃H₇O)₃Al.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве среды нанесения используется изопропиловый спирт.

10. Применение металлических пигментов на основе алюминия и/или его сплавов по п. 1 в композициях для использования в наружных покрытиях в высокоагрессивных средах для увеличения устойчивости покрытий к коррозии.

11. Применение металлических пигментов на основе алюминия и/или его сплавов по п. 10, отличающееся тем, что в качестве основы материала для наружного матового покрытия изделия используется вода, в частности применяется водорастворимое лакокрасочное покрытие.