CN113227267B - 涂料组合物套装及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种涂料组合物套装，其具有含有硅氧烷系结合剂(A)、高岭土(B)和莫氏硬度为5以上的颜料(C)的第1剂、以及含有锌粉末(X)的第2剂。

Description

涂料组合物套装及其用途
技术领域
本发明涉及涂料组合物套装及其用途。
背景技术
无机富锌涂料是含有硅酸酯的水解缩合物等无机系树脂作为粘合剂成分、且含有大量锌粉末的涂料组合物，例如已知1液1粉末型的涂料组合物套装。无机富锌涂料通过利用锌的牺牲防腐蚀作用和在腐蚀环境中形成保护性高的氧化被膜，能够防止钢材的腐蚀，被广泛用于船舶和桥梁等大型钢铁结构体的防腐蚀用途。
无机富锌涂料的一例已知作为粘合剂成分含有硅酸酯的水解缩合物，利用水分进行固化。
另外，无机富锌涂料有时被涂布于钢材的螺栓紧固结合部，以提高接合面的滑动摩擦力。这样的情况下，滑移系数通常为0.4～0.5，但专利文献1中公开了滑移系数超过0.5的富锌涂料组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－306638号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的发明人经过探讨发现，为了提高无机富锌涂料的涂膜的滑移系数，在制造具有混合了锌粉末与体质颜料或特殊颜料的混合粉末的涂料组合物套装时，在制造混合粉末时必须进行分级，因颜料不同还容易发生粉末彼此之间的混合不良，分级变得困难而耗费时间，成本增高而并不经济。
另一方面，已知在具有含有粘合剂成分的第1剂和含有锌粉末的第2剂的涂料组合物套装中，在第1剂中分散上述颜料时，存在储存稳定性变差的问题。例如，在为了提高涂膜的滑移系数而在第1剂中添加专利文献1记载的高硬度颜料时，储存稳定性变差。作为无机富锌涂料，有时需要进行长达12个月的储存，因此第1剂的储存稳定性变差会成为问题。
本发明的课题在于提供一种长期储存稳定性优异、并且能够在例如钢材的螺栓紧固接合部形成滑移系数优异的涂膜的涂料组合物套装。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的发明人进行了深入研究。结果发现通过具有以下构成的涂料组合物套装能够解决上述课题，从而完成了本发明。
本发明涉及例如以下[1]～[10]。
[1]一种涂料组合物套装，其具有：含有硅氧烷系结合剂(A)、高岭土(B)和莫氏硬度为5以上的颜料(C)的第1剂、以及含有锌粉末(X)的第2剂。
[2]如上述[1]所述的涂料组合物套装，其中，上述硅氧烷系结合剂(A)的重均分子量(Mw)为500～10,000。
[3]如上述[1]或[2]所述的涂料组合物套装，其中，上述硅氧烷系结合剂(A)为选自四烷氧基硅烷和烷基三烷氧基硅烷中的至少1种化合物(A1)的缩合物。
[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的涂料组合物套装，其中，上述颜料(C)含有选自氧化铁黄、钾长石和二氧化硅中的至少1种。
[5]一种至少将上述[1]～[4]中任一项所述的涂料组合物套装中的上述第1剂与上述第2剂混合而得到的涂料组合物。
[6]一种涂料组合物的制造方法，其包括至少将上述[1]～[4]中任一项所述的涂料组合物套装中的上述第1剂与上述第2剂混合的工序。
[7]一种由上述[5]所述的涂料组合物形成的涂膜。
[8]一种带有涂膜的基材，其具有基材和上述[7]所述的涂膜。
[9]如上述[8]所述的带有涂膜的基材，其中，上述基材为构成钢铁结构体的钢材。
[10]一种带有涂膜的钢材，其具有钢材和在上述钢材的螺栓紧固接合部的接合面上形成的上述[7]所述的涂膜。
发明效果
根据本发明，能够提供长期储存稳定性优异、并且能够在例如钢材的螺栓紧固接合部形成滑移系数优异的涂膜的涂料组合物套装。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的方式进行详细说明。
在本说明书中，本发明的一个实施方式所涉及的涂料组合物套装也称为“本实施方式的涂料组合物套装”，至少将本实施方式的涂料组合物套装中的第1剂和第2剂混合而得到的涂料组合物也称为“本实施方式的涂料组合物”，由本实施方式的涂料组合物形成的涂膜也称为“本实施方式的涂膜”。
在本说明书中，“滑移系数”是指基于《鋼構造接合部設計指針》(《钢结构接合部设计指南》，第3版，社团法人日本建筑学会，2012年)的“附录7滑移系数评价试验法”测得的滑移系数。
[涂料组合物套装和涂料组合物]
本实施方式的涂料组合物套装具有第1剂和第2剂。
第1剂含有硅氧烷系结合剂(A)、高岭土(B)和莫氏硬度为5以上的颜料(C)。
第2剂含有锌粉末(X)。
本实施方式的涂料组合物套装是分包型套装，在一个实施方式中，是由液态的第1剂和粉末状的第2剂构成的1液1粉末型的套装。
《第1剂》
在本实施方式中，含有硅氧烷系结合剂(A)的第1剂含有高岭土(B)和莫氏硬度为5以上的颜料(C)，因此在制备第2剂时，不需要将锌粉末(X)与高岭土(B)和莫氏硬度为5以上的颜料(C)混合并分级的工序。
第1剂优选为液态。
＜硅氧烷系结合剂(A)＞
第1剂含有硅氧烷系结合剂(A)。硅氧烷系结合剂(A)通常为硅酸酯的缩合物，具体而言是将硅酸酯水解缩合而得到的化合物。
作为硅氧烷系结合剂(A)，可以列举例如选自四烷氧基硅烷和烷基三烷氧基硅烷中的至少1种化合物(A1)的缩合物，具体可以列举上述化合物(A1)和/或其低缩合物的部分水解缩合物。
作为上述四烷氧基硅烷，可以列举例如原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、原硅酸四正丙酯、原硅酸四异丙酯、原硅酸四正丁酯、原硅酸四仲丁酯；作为上述烷基三烷氧基硅烷，可以列举例如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等甲基三烷氧基硅烷。
作为上述化合物(A1)的低缩合物，可以列举例如聚硅酸甲酯、聚硅酸乙酯等的上述四烷氧基硅烷的低缩合物。低缩合物是指缩合度为2～20(硅原子数为2～20)的缩合物。
作为上述低缩合物，优选原硅酸四乙酯的低缩合物，作为原硅酸四乙酯的低缩合物，可以列举例如“Ethyl Silicate 45”、“Ethyl Silicate 40”和“Ethyl Silicate 48”(以上为COLCOAT CO.LTD.生产)、“Silicate 45”和“Silicate 40”(以上为多摩化学工业株式会社生产)、“TES40WN”(以上为Wacker Asahikasei Silicone Co.,Ltd.生产)。作为硅氧烷系结合剂(A)，特别优选Ethyl Silicate 40(商品名，COLCOAT CO.LTD.生产)的部分水解缩合物。
第1剂中所含的硅氧烷系结合剂(A)的重均分子量(Mw)通常为500～10,000，优选为700～9,000，更优选为800～5,000。如果硅氧烷系结合剂(A)的Mw在500以上，就存在本实施方式的涂料组合物的干燥性提高、并且本实施方式的涂膜的防腐蚀性提高的倾向。另一方面，如果硅氧烷系结合剂(A)的Mw在10,000以下，就存在第1剂的储存稳定性变得良好、并且在将本实施方式的涂料组合物涂装成过厚膜的情况下也不易发生涂膜开裂的倾向。
硅氧烷系结合剂(A)的重均分子量(Mw)能够通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定。通过GPC法得到的值是利用将聚苯乙烯作为标准物质制成的校正曲线而求得的值(聚苯乙烯换算值)。
第1剂中能够含有1种或2种以上的硅氧烷系结合剂(A)。
硅氧烷系结合剂(A)能够利用现有公知的方法制造，例如，使上述化合物(A1)和/或其低缩合物在有机溶剂中在适量的水和根照需要的催化剂的存在下进行部分水解缩合反应来制造，使得重均分子量(Mw)达到所期望的值。
作为有机溶剂，可以列举例如在后述＜有机溶剂＞一项中记载的有机溶剂。
关于水的使用量，相对于上述化合物(A1)和/或其低缩合物100质量份，通常为5～11质量份，优选为5.5～9质量份。
作为催化剂，可以列举例如：硫酸、盐酸、硝酸等无机酸；甲酸；二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二马来酸二辛基锡、马来酸二辛基锡、辛酸锡等有机锡化合物；磷酸、磷酸单甲酯、磷酸单乙酯、磷酸单丁酯、磷酸单辛酯、磷酸单癸酯、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二癸酯等磷酸或磷酸酯；二异丙氧基双(乙酰乙酸酯)钛、二异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛等有机钛酸酯化合物；三(乙酰乙酸乙酯)铝、三(乙酰丙酮)铝等有机铝化合物；锆酸四丁酯、四(乙酰丙酮)锆、锆酸四异丁酯、丁氧基三(乙酰丙酮)锆等有机锆化合物。这些之中，从第1剂的储存稳定性良好的方面出发，优选无机酸，更优选盐酸。
使用催化剂的情况下，其使用量相对于上述化合物(A1)和/或该低缩合物100质量份，通常为0.01～2.0质量份，优选为0.02～1.0质量份。
在制造硅氧烷系结合剂(A)时，能够使用后述的硼化合物。通过在硅氧烷系结合剂(A)中导入来自硼化合物的结构，能够提高本实施方式的涂料组合物的干燥固化性。
作为硼化合物，可以列举例如硼酸、三氧化二硼。
在使用硼化合物的情况下，其使用量相对于上述化合物(A1)和/或其低缩合物100质量份，通常为0.3～11质量份，优选为1.5～7质量份。
关于硅氧烷系结合剂(A)的含有比例，将上述硅氧烷系结合剂(A)的质量换算为SiO2的质量(即，将上述硅氧烷系结合剂(A)的质量换算为与上述硅氧烷系结合剂(A)所含的Si原子的物质的量(mol)等量的SiO2的质量)，将本实施方式的涂料组合物的固体成分量设为100质量％时，通常为1～15质量％，优选为2～10质量％，更优选为3～8质量％。
另外，关于硅氧烷系结合剂(A)的含有比例，将上述硅氧烷系结合剂(A)的质量换算为SiO2的质量(即，将上述硅氧烷系结合剂(A)的质量换算为与上述硅氧烷系结合剂(A)所含的Si原子的物质的量(mol)等量的SiO2的质量)，将第1剂的固体成分量设为100质量％时，通常为10～70质量％，优选为20～60质量％，更优选为30～50质量％。
硅氧烷系结合剂(A)的含有比例在上述范围时，本实施方式的涂膜的防腐蚀性、抗开裂性和与基材的附着性优异。
其中，本实施方式的涂料组合物或第1剂的固体成分是指将含有溶剂等挥发成分的涂料组合物或第1剂在热风干燥机中在下述条件下加热后的残留部分(加热残留部分)。涂料组合物和第1剂的加热残留部分可以按照JIS K 5601 1－2标准(加热温度：125℃、加热时间：60分钟)测定。
硅氧烷系结合剂(A)的水解率优选为35～75％，更优选为38～55％。通过硅氧烷系结合剂(A)的水解率在上述范围内，能够得到具有更优异的储存稳定性的第1剂，并且，能够得到干燥性和制成过厚膜时的抗开裂性也更优异的涂料组合物。
在硅氧烷系结合剂(A)为上述化合物(A1)和/或其低缩合物的部分水解缩合物的情况下，水解率(％)意味着四烷氧基硅烷、烷基三烷氧基硅烷和上述低缩合物所包含的反应基(烷氧基)的反应率，可以由以下式1算出。
水解率(％)＝(W/18×2/(S/E))×100(式1)
式1中，W为制备硅氧烷系结合剂(A)时使用的水的质量(g)，S为四烷氧基硅烷、烷基三烷氧基硅烷和上述低缩合物的质量(g)，E为四烷氧基硅烷、烷基三烷氧基硅烷和上述低缩合物的反应基当量。
＜高岭土(B)＞
第1剂含有高岭土(B)。虽然其理由尚不确定，但在为了提高涂膜的滑移系数而使含有硅氧烷系结合剂(A)的第1剂含有莫氏硬度为5以上的颜料(C)时，其长期储存稳定性下降，但通过使第1剂进一步含有高岭土(B)，第1剂能够显示优异的长期储存稳定性，并且第1剂与第2剂的混炼性变得良好。结果，能够实现涂料组合物的稳定供给。在此，作为储存稳定性的指标，可以列举例如颜料沉降性和/或胶凝化。
高岭土(B)通常是由天然出产的粘土(矿物名：高岭石(kaolinite，化学式：Al2O3·2SiO2·2H2O))制造的层状型的无机颜料。高岭土(B)通常具有鳞片状的又薄又平的形状。作为高岭土(B)没有特别限定，可以列举例如湿法高岭土、干法高岭土、烧制高岭土。
高岭土(B)的中位径优选为0.1～10μm，更优选为0.2～5μm。在本说明书中，中位径利用激光衍射法测定。
第1剂可以含有1种或2种以上的高岭土(B)。
高岭土(B)的含有比例在第1剂的固体成分100质量％中通常为5～80质量％，优选为10～50质量％。高岭土(B)的含有比例在5质量％以上时，具有第1剂的储存稳定性变得更好的倾向，另一方面，在80质量％以下时，具有本实施方式的涂膜的滑移系数不易降低的倾向。
另外，高岭土(B)的含有比例在本实施方式的涂料组合物的固体成分100质量％中优选为0.5～15质量％，更优选为1～10质量％。
＜莫氏硬度为5以上的颜料(C)＞
第1剂含有莫氏硬度为5以上的颜料(C)(以下也称为“颜料(C)”)。通过第1剂含有颜料(C)，本实施方式的涂膜的滑移系数升高。
颜料(C)的莫氏硬度为5以上，优选为5以上8以下，更优选为5.5以上且低于7.5。莫氏硬度可以利用10级莫氏硬度计进行测定。
作为颜料(C)，可以列举例如：氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁黑等氧化铁类；钾长石、正长石、微斜长石、钠长石、钙长石等长石类；二氧化硅、浮石，从滑移系数高、而且储存稳定性优异的方面出发，优选氧化铁黄、钾长石、二氧化硅。
颜料(C)的形状没有特别限定，能够使用球状、针状、板状、鳞片状、纤维状等各种形状的颜料。在一个实施方式中，颜料(C)的中位径为0.1～50μm。
氧化铁黄通常为针状的颗粒。氧化铁黄的中位径优选为0.1～30μm，更优选为0.2～20μm。
钾长石通常是将正长石粉碎后得到的具有贝壳状断口的颗粒。钾长石的中位径优选为1～50μm，更优选为2～30μm。
作为二氧化硅，优选平均1次粒径为1μm以下的微粉末二氧化硅。微粉末二氧化硅的平均1次粒径优选为5～100nm。微粉末二氧化硅的比表面积优选为50m2/g以上。微粉末二氧化硅可以是经过表面处理的，也可以是未经处理的。在本说明书中，纳米尺寸的平均1次粒径是利用电子显微镜观察到的1次颗粒的长径的个数平均值。
在一个实施方式中，从涂膜的滑移系数的观点出发，颜料(C)优选含有微粉末二氧化硅，更优选含有氧化铁黄和/或钾长石与微粉末二氧化硅。
第1剂可以含有1种或2种以上的颜料(C)。
颜料(C)的含有比例在第1剂的固体成分100质量％中通常为5～70质量％，优选为10～50质量％。颜料(C)的含有比例在5质量％以上时，具有本实施方式的涂膜的滑移系数升高的倾向，另一方面，在70质量％以下时，具有第1剂的储存稳定性不易降低的倾向。
另外，颜料(C)的含有比例在本实施方式的涂料组合物的固体成分100质量％中优选为1～10质量％，更优选为2～6质量％。
＜固化促进剂(D)＞
第1剂可以含有固化促进剂(D)。
作为固化促进剂(D)，可以列举例如硼酸、三氧化二硼等硼化合物、草酸、氯化铁、氯化锌。这些之中，从储存稳定性和抗开裂性的观点出发，优选硼酸、三氧化二硼等硼化合物。
固化促进剂(D)例如作为使涂布在基材上的涂料组合物固化而形成涂膜时的固化催化剂发挥作用。
第1剂可以含有1种或2种以上的固化促进剂(D)。
使用固化促进剂(D)的情况下，其含有比例在第1剂的固体成分100质量％中优选为0.1～10质量％，更优选为1～5质量％。固化促进剂(D)的含有比例在上述范围时，具有硅氧烷系结合剂(A)的储存稳定性提高、而且本实施方式的涂料组合物的干燥性和涂膜的抗开裂性也优异的倾向。
＜有机树脂(E)＞
第1剂中，在不损害本发明的目的和效果的范围内，还可以含有硅氧烷系结合剂(A)以外的有机树脂(E)。作为有机树脂(E)，可以列举例如聚乙烯醇缩丁醛树脂等缩丁醛树脂、丙烯酸树脂。
作为聚乙烯醇缩丁醛树脂，可以列举例如S-LEC BM－1、S-LEC BM－2、S-LEC BL－1(商品名，积水化学株式会社生产)，作为丙烯酸树脂，可以列举例如DIANAL BR－106(商品名，三菱化学株式会社生产)。
第1剂可以含有1种或2种以上的有机树脂(E)。
使用有机树脂(E)的情况下，从涂料组合物的涂装作业性和抑制涂膜的抗开裂性的观点出发，其含有比例在第1剂的固体成分100质量％中优选为0.1～10质量％，更优选为0.5～8质量％。
＜增粘剂(F)＞
第1剂可以含有通常所知的增粘剂(F)。增粘剂(F)能够使第1剂与后述的第2剂的混炼性变得良好。
作为增粘剂(F)，能够没有限制地使用现有公知的增粘剂。作为增粘剂(F)，可以列举例如：聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡等有机系增粘剂；膨润土、利用季铵盐等进行过表面处理的膨润土(有机膨润土)等无机系增粘剂。
第1剂可以含有1种或2种以上的增粘剂(F)。
使用增粘剂(F)的情况下，其含有比例在本实施方式的涂料组合物的固体成分100质量％中优选为0.05～5质量％，更优选为0.1～3质量％。
＜有机溶剂＞
为了稀释用、提高储存稳定性和提高有效时间等，第1剂通常含有有机溶剂。
作为有机溶剂，可以列举例如选自二醇醚系溶剂、酮系溶剂和乙酸酯系溶剂中的至少1种有机溶剂(S1)。与不含有机溶剂(S1)的第1剂相比，含有有机溶剂(S1)的第1剂的硅氧烷系结合剂(A)的储存稳定性提高。可以推测这是由于通过硅氧烷系结合剂(A)所具有的硅醇基与有机溶剂(S1)的氧原子的氢键而得到稳定化，其缩合反应得到了抑制的缘故。
作为二醇醚系溶剂，可以列举例如丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯，优选丙二醇单甲醚。作为酮系溶剂，可以列举例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮，优选甲基乙基酮。作为乙酸酯系溶剂，可以列举例如乙酸乙酯、乙酸丁酯，优选乙酸乙酯。这些之中，优选二醇醚系溶剂，更优选丙二醇单甲醚。
第1剂可以含有1种或2种以上的有机溶剂(S1)。
为了调节被涂装的上述组合物的干燥性等，第1剂也可以含有有机溶剂(S1)以外的有机溶剂(S2)。
作为有机溶剂(S2)，可以列举例如醇系溶剂、芳香族系溶剂、溶纤剂系溶剂等在涂料领域中通常使用的有机溶剂。作为醇系溶剂，可以列举例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇。作为芳香族系溶剂，可以列举例如苯、二甲苯、甲苯。作为溶纤剂系溶剂，可以列举例如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂。
第1剂可以含有1种或2种以上的有机溶剂(S2)。
第1剂中的有机溶剂的含有比例没有特别限定，通常为10～80质量％，优选为25～60质量％。
＜第1剂的制备＞
第1剂例如通过将硅氧烷系结合剂(A)、高岭土(B)和莫氏硬度为5以上的颜料(C)、根据需要的上述成分(D)～(F)、有机溶剂等混合而得到。
《第2剂》
＜锌粉末(X)＞
第2剂含有锌粉末(X)。作为锌粉末(X)，形状、大小等没有特别限定，能够使用在涂料领域中现有公知的材料。
作为锌粉末(X)，可以列举例如金属锌的粉末和锌合金的粉末。作为锌合金，可以列举例如锌与选自铝、镁和锡中的至少1种的合金。作为构成锌粉末(X)的颗粒的形状，可以列举球状或鳞片状等各种各样的形状。
锌粉末(X)的中位径为1～30μm。
第2剂可以含有1种或2种以上的锌粉末(X)。
锌粉末(X)的含有比例在本实施方式的涂料组合物的固体成分100质量％中通常为30～98质量％，优选为50～97质量％，更优选为65～95质量％。锌粉末(X)的含有比例在上述范围内时，本实施方式的涂膜在长期内防锈性优异。因此，本实施方式的涂料组合物作为所谓的无机富锌涂料是有用的。
《其他的成分》
第1剂和/或第2剂或者本实施方式的涂料组合物中，为了确保各种涂膜特性的目的，也可以进一步含有颜料分散剂、高岭土(B)和颜料(C)以外的体质颜料、着色颜料、防锈颜料、附着赋预剂等其他的成分。其他的成分可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。
[涂料组合物套装的使用形态、涂料组合物的制造方法]
关于本实施方式的涂料组合物套装，在一个实施方式中，涂料制造业者分别制造第1剂和第2剂，分别提供给涂装业者，涂装业者在涂装前将第1剂和第2剂两者混合，再涂装所得到的涂料组合物。另外，本实施方式的涂料组合物套装也可以进一步具有例如含有选自上述各成分等中的至少1种成分的第3剂等。
在本实施方式中，高岭土(B)和颜料(C)包含在第1剂中。在含有锌粉末(X)的第2剂包含这些颜料的情况下，需要进行颜料粉末的混合、分级工序，另外，有时在储存后也需要粉末彼此的分级工序。而本实施方式在一个实施方式中不需要在第2剂中混合锌粉末(X)与高岭土(B)和颜料(C)等的工序和进行分级的工序，因而能够简化制造工序。
本实施方式的涂料组合物可以通过至少将本实施方式的涂料组合物套装中的上述第1剂和上述第2剂混合而得到。例如，利用搅拌机将第1剂和第2剂充分搅拌使其均匀化。
本实施方式的涂料组合物的干燥性优异。通过使用上述涂料组合物，能够形成防腐蚀性和厚膜时的抗开裂性优异、并且滑移系数高的涂膜。
本实施方式的涂膜由本实施方式的涂料组合物形成，作为防腐蚀、防锈涂膜是有用的。本实施方式的带有涂膜的基材具有基材和本实施方式的涂膜。例如，可以将本实施方式的涂料组合物涂装在基材面上并使其固化，由此得到本实施方式的涂膜和带有涂膜的基材。
作为基材，可以列举例如钢材等现有公知的基材，作为具体例，可以列举船舶等的船舶结构体、桥梁、罐等的土木结构体、石油挖掘设备等的大型设备结构体、管线等的钢铁结构体；房屋、楼宇等的建筑结构体；护栏、工业机械等的屋外器具。在这些基材表面涂装本实施方式的涂料组合物作为最初的防腐蚀涂膜。通常，涂装有本实施方式的涂料组合物的基材在相当于ISO 8501－1中的除锈度为Sa2 1/2以上的条件下进行喷砂处理。并且，可以根据需要在由本实施方式的涂料组合物得到的涂膜之上涂布底层涂料、中层涂料和上层涂料。
在一个实施方式中，作为上述基材，具体可以列举能够施加螺栓紧固的钢材，本实施方式的涂料组合物涂布在钢材的螺栓紧固接合部的接合面。该接合面中，在涂装有本实施方式的涂料组合物的涂膜上不涂装其他的涂料，涂装有由本实施方式的涂料组合物构成的涂膜的接合面彼此接合，实现滑移系数0.5以上的摩擦力。
作为本实施方式的涂料组合物的涂装方法，通常可以列举气喷雾、无气喷雾。作为涂装后的涂料组合物的固化方法，没有特别限制，能够使用现有公知的固化方法。例如，涂布于基材上的涂料组合物在(根据需要同时进行加热)放置于空气中时，溶剂挥发，硅氧烷系结合剂(A)因涂料组合物中的水或空气中的水分(湿气)而发生水解缩合反应，从而发生固化。在一个实施方式中，涂装条件通常为5～40℃。
本实施方式的涂膜的平均干燥膜厚优选为40μm以上，更优选为40～120μm。根据作为被涂装物的基材的状态和用途，上述涂膜的平均干燥膜厚也可以是低于40μm的薄膜。另外，即使在本实施方式的涂膜是平均干燥膜厚超过120μm的厚膜的情况下，例如在超过120μm且在200μm以下时，抗开裂性也优异。
本实施方式的涂膜的滑移系数优选为0.5以上，更优选为0.55以上，上限没有特别限定，可以为0.8。利用滑移系数高达0.5以上的涂膜，例如在进行螺栓紧固接合操作时，不必基于安全考虑而加大钢材的接合部所使用的拼接板等加强件的大小，并且也不必增加固定螺栓的数量，在操作成本方面是有利的。
实施例
以下列举实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明不仅限于这些实施例。在以下的说明中，在没有特别提及的情况下，“质量份”记作“份”。
表中所述各成分的详细情况如下。
·硅酸烷基酯“Ethyl Silicate 40”：COLCOAT CO.LTD.生产
·锌粉末“F－500”：本荘化学株式会社生产
·高岭土“ASP 200”：BASF JAPAN公司生产
·滑石“FC－1talc”：株式会社福冈滑石工业所生产
·云母“mica powder 325目”：株式会社福冈滑石工业所生产
·碳酸钙“KALFAIN 200M－C”：丸尾钙株式会社生产
·氧化铁黄“TSY－1”：户田工业株式会社生产
·钾长石“UNISPAR PG－K10”：Sibelco Malaysia Sdn Bhd生产
·微粉末二氧化硅“AEROSIL R972”：Nippon Aerosil Co.Ltd.生产
·丙烯酸树脂“DIANAL BR－106”：三菱化学株式会社生产
·聚乙烯醇缩丁醛树脂“S-LEC BM－2”：积水化学株式会社生产
·聚酰胺蜡“DISPARLON A630－20X”：楠本化成株式会社生产
·有机膨润土“BENTONE SD－2”：Elementis Specialties,Inc.生产
[制备例]
将28.00份的Ethyl Silicate 40、39.42份的丙二醇单甲醚(PGM)、6.92份的乙醇(工业用乙醇)、1.56份的去离子水和作为催化剂的0.10份的35％盐酸加入到容器(1)中，再在容器(1)中加入1.00份的三氧化二硼，在25℃搅拌1小时30分钟后，放冷16小时。
另外，在其他的容器(2)中加入1.00份的丙烯酸树脂、5.00份的二甲苯，在25℃搅拌30分钟，准备丙烯酸树脂清漆。
接着，在放冷16小时后的容器(1)中，在25℃边搅拌边加入10.00份的高岭土、6.00份的氧化铁黄和1.00份的微粉末二氧化硅，最后加入预先在容器(2)中准备好的6.00份的丙烯酸树脂清漆，在25℃分散搅拌至均匀，制备第1剂(I－1)。
再将各原料的种类和加入量变更为表1－1和1－2所记载的那样，除此以外，进行与第1剂(I－1)的制备同样的操作，制备第1剂(I－2)～(I－16)、(cI－1)～(cI－4)。
＜硅氧烷系结合剂(A)的重均分子量(Mw)＞
利用凝胶渗透色谱(GPC)法测定初始(制备后经过1天左右后)的第1剂(I－1)～(I－16)、(cI－1)～(cI－4)中的硅氧烷系结合剂(A)的重均分子量(Mw)。
GPC的测定条件如下。分别取少量的上述第1剂，加入四氢呋喃进行稀释，利用膜滤器对所得到的溶液进行过滤，得到GPC测定样品。
·装置：Nihon Waters K.K.制2695分离模块
(Aliance GPC多系统)
·色谱柱：东曹公司制TSKgel Super H4000
TSKgel Super H2000
TSKgel Super H2000
将上述3根柱串联连接后测定。
·洗脱液：四氢呋喃(THF)
·流速：0.6ml/分钟
·检出器：Shodex RI－104
·色谱柱恒温槽温度：40℃
·标准物质：聚苯乙烯
＜硅氧烷系结合剂(A)的水解率＞
硅氧烷系结合剂(A)的水解率基于上述式1算出。
[实施例1～16、比较例1～4]
将第2剂和制备后在23℃储存1个月后的第1剂按照表1－1和1－2所记载的比例(质量份)加入聚乙烯制容器中，利用高速分散器分散处理10分钟，制备涂料组合物。
[表1－1]
Figure BDA0003123901880000151
[表1－2]
Figure BDA0003123901880000161
[评价试验]
＜储存稳定性＞
对于在制备例中得到的第1剂(I－1)～(I－16)、(cI－1)～(cI－4)，根据在23℃储存12个月后的状态，基于表2所示的基准评价储存稳定性。
另外，按照上述GPC法测定在23℃经过1个月、6个月和12个月后的第1剂(I－1)～(I－16)、(cI－1)～(cI－4)中的硅氧烷系结合剂(A)的重均分子量(Mw)。
＜干燥性＞
在喷砂钢板(150mm×70mm×2.3mm，Sa2 1/2以上)上以气喷雾方式涂布在实施例和比较例中得到的各涂料组合物使得干燥膜厚达到75μm，一边在25℃、70％相对湿度的条件下进行干燥，一边每1小时利用甲基乙基酮(MEK)对涂膜进行50次擦拭测定直到涂膜不再溶解的时间，按照表2所示的基准评价干燥性。
＜防腐蚀性＞
在喷砂钢板(150mm×70mm×2.3mm，Sa2 1/2以上)上以气喷雾方式涂布在实施例和比较例中得到的各涂料组合物使得干燥膜厚达到75μm，在25℃、70％相对湿度的条件下干燥7天，制成试验涂板，按照表2所示的基准评价在屋外暴露(广岛县大竹市)2年后的试验涂板(正常部位、切口部位)产生的铁锈、鼓泡的发生程度。
＜抗开裂性＞
在喷砂钢板(150mm×70mm×2.3mm，Sa2 1/2以上)上以气喷雾方式涂布在实施例和比较例中得到的各涂料组合物使得干燥膜厚达到200μm，在25℃、70％相对湿度的条件下干燥7天，制作抗开裂性试验用涂板，观察表面状态，按照表2所示的基准评价抗开裂性。
＜滑移系数＞
在进行了喷粒(grid blasting)处理的SM490板的双面以气喷雾方式涂布在实施例和比较例中得到的各涂料组合物使得干燥膜厚达到75μm，干燥1个月，得到涂装试验体。利用扭矩剪切形高力TC螺栓(M22)将制得的涂装试验体紧固，使用拉伸试验机测定滑移系数，按照表2所示的基准进行评价。
[表2]
表2
Figure BDA0003123901880000181

Claims (11)

1.一种涂料组合物套装，其特征在于，具有：
含有硅氧烷系结合剂(A)、高岭土(B)、莫氏硬度为5以上的颜料(C)和有机树脂(E)的液态的第1剂；和
含有锌粉末(X)的粉末状的第2剂，
所述有机树脂(E)的含有比例在所述第1剂100质量％中为0.1～10质量％。
2.如权利要求1所述的涂料组合物套装，其特征在于，
所述硅氧烷系结合剂(A)的重均分子量Mw为500～10,000。
3.如权利要求1或2所述的涂料组合物套装，其特征在于，
所述硅氧烷系结合剂(A)为选自四烷氧基硅烷和烷基三烷氧基硅烷中的至少1种化合物(A1)的缩合物。
4.如权利要求1或2所述的涂料组合物套装，其特征在于，
所述颜料(C)含有选自氧化铁黄、钾长石和二氧化硅中的至少1种。
5.一种至少将权利要求1～4中任一项所述的涂料组合物套装中的所述第1剂与所述第2剂混合而得到的涂料组合物。
6.一种涂料组合物的制造方法，其特征在于，
包括至少将权利要求1～4中任一项所述的涂料组合物套装中的所述第1剂与所述第2剂混合的工序。
7.一种由权利要求5所述的涂料组合物形成的涂膜。
8.如权利要求7所述的涂膜，其特征在于，
平均干燥膜厚为40～120μm。
9.一种带有涂膜的基材，其特征在于，
具有基材和权利要求7所述的涂膜。
10.如权利要求9所述的带有涂膜的基材，其特征在于，
所述基材为构成钢铁结构体的钢材。
11.一种带有涂膜的钢材，其特征在于，
具有钢材、和在所述钢材的螺栓紧固接合部的接合面形成的权利要求7所述的涂膜。
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