JP2000044844A - 耐候性塗料、耐候性鋼材、及び耐候性鋼材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密着性が良く、かつ、赤錆や黄錆などの浮錆
や流れ錆が生じ難く、安定錆が形成され、更には、上塗
り層が設けられた場合に、該上塗り層に光沢ムラ、色ム
ラ、硬化ムラが引き起こされず、綺麗な上塗り層が形成
できる技術を提供することである。 【解決手段】 リン酸変性樹脂と、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの
化合物の群の中から選ばれる一種、又は二種以上とを含
む耐候性塗料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐候性塗料、耐候性
鋼材、及び耐候性鋼材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ及びＭｏ等
の群の中から選ばれる一種、又は二種以上を合金元素と
して少量だけ含む鋼は、大気中での腐食が軽減された耐
候性鋼として知られている。すなわち、この耐候性鋼
は、大気中に暴露されると、表面に緻密で保護性のある
非晶質の錆（以下、安定錆）が形成され、鋼自体の腐食
が防止される。

【０００３】しかし、安定錆が形成されるまでの初期段
階、通常、１〜５年間は、赤錆や黄錆などの浮錆や流れ
錆が生じてしまい、外観上好ましくないばかりでなく、
周囲の環境汚染の原因にもなる。このような浮錆や流れ
錆を防止する為、従来より各種の技術が提案されてい
る。

【０００４】例えば、Ｆｅ₃ Ｏ₄ ＋Ｆｅ₂ Ｏ₃ が５〜５
０％、リン酸が０．０１〜５％、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｚｎ，Ｐｂ及びそれらの化合物の群の中から選ばれ
る一種、又は二種以上が０．０１〜１０％、ブチラール
樹脂、或いはブチラール樹脂と該ブチラール樹脂と相溶
性を有する樹脂が３〜３０％を含む塗料を、鋼材の表面
に塗布する技術が提案（特公昭５３−２２５３０号公
報、特公昭５６−３３９９１号公報）されている。

【０００５】又、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ及びＭｏ
の化合物の群の中から選ばれる一種、又は二種以上が
０．１〜１０％、Ｆｅ₃ Ｏ₄ ＋Ｆｅ₂ Ｏ₃ が１〜２０
％、リン酸が０．１〜１０％、ビスフェノール系エポキ
シ樹脂１０〜４０％を含む塗料を、鋼材の表面に塗布す
る技術が提案（特公平６−２１２７３号公報）されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｐ，Ｃｕ，
Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ及びＭｏの群の中から選ばれる一種、
又は二種以上を合金元素として少量含む耐候性鋼の安定
錆は、黒褐色をしている。この為、上記提案の塗料（錆
安定化処理液）も同様な黒褐色に着色されていることが
多い。

【０００７】しかし、近年、景観面から、綺麗なカラー
化が要請されている。このカラー化に対して、重防食塗
装仕様によりカラー塗装することが試みられたが、素地
に達する損傷が起きた場合、流れ錆が発生し、外観上の
問題が起きる。そこで、前記特公昭５３−２２５３０号
公報、特公昭５６−３３９９１号公報や特公平６−２１
２７３号公報の技術を採用して該塗膜を設けた後、その
上に着色塗料を上塗りすることが考えられた。

【０００８】しかし、この技術は、決して好ましいもの
でなかった。すなわち、本発明者の研究によれば、上塗
りした塗膜に光沢ムラや硬化ムラが認められたのであ
る。この原因についての検討を鋭意押し進めて行った結
果、これは、リン酸によるものであることが判って来
た。

【０００９】すなわち、カラー塗膜の下に設けられる錆
安定化処理液中には、遊離のリン酸が含まれている。こ
のリン酸は、錆安定化処理塗膜の密着性の向上、赤
錆や黄錆などの浮錆や流れ錆の発生の防止、錆の非晶
質化に寄与し、安定錆の形成と言った役割を果たしてい
ると言われている。そして、リン酸含有量が少ない場合
には、錆安定化処理塗膜の密着性が低下し、この為上塗
りしたカラー塗膜の密着性に問題が起き、かつ、赤錆や
黄錆などの浮錆や流れ錆が発生し易く、更には安定錆が
形成され難い。逆に、リン酸含有量が多い場合には、前
記の問題が起きないものの、錆安定化処理塗膜に含まれ
るリン酸が上塗りしたカラー塗膜中に移行し、これが光
沢ムラや色ムラを引き起こし、又、硬化ムラを引き起こ
すことが突き止められた。特に、カラー塗膜のバインダ
樹脂として、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系など
の樹脂が用いられた常温乾燥型の塗料が用いられた場
合、リン酸による光沢ムラや色ムラが顕著であった。
又、硬化剤としてメラミン樹脂、ブロックイソシアネー
ト樹脂、フェノール樹脂を使用した強制乾燥型の塗料や
焼付け型の塗料の場合には、リン酸が硬化触媒あるいは
ブロック解除剤として作用し、光沢ムラや硬化ムラが顕
著であった。尚、硬化ムラは耐水性を劣化させる。

【００１０】従って、本発明が解決しようとする課題
は、密着性が良く、かつ、赤錆や黄錆などの浮錆や流れ
錆が生じ難く、安定錆が形成され、更には、上塗り層が
設けられた場合に、該上塗り層に光沢ムラ、色ムラ、硬
化ムラが引き起こされず、綺麗な上塗り層が形成できる
技術を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上塗り層に
引き起こされる光沢ムラ、色ムラ、硬化ムラは、下側に
設けた錆安定化処理塗膜に含まれるリン酸に起因すると
の知見に基づき、しかし、リン酸は必須であるとのこと
から、塗膜を構成する樹脂にリン酸が結合した樹脂、す
なわちリン酸変性樹脂を用いれば良いのではないかとの
啓示を得るに至った。

【００１２】すなわち、リン酸が結合したリン酸変性樹
脂を用いれば、樹脂に結合しているリン酸（リン酸基）
によって、錆安定化処理塗膜の密着性は向上し、赤
錆や黄錆などの浮錆や流れ錆の発生が防止され、錆の
非晶質化が促進され、安定錆が形成され、しかも、樹脂
に結合しているリン酸（リン酸基）は遊離していないか
ら、上塗り層が設けられてもリン酸（リン酸基）が移行
せず、上塗り層に光沢ムラ、色ムラ、硬化ムラが引き
起こされず、綺麗な上塗り層が形成できることが判った
のである。

【００１３】このような知見に基づいて本発明がなされ
たものであり、前記の課題は、リン酸変性樹脂と、Ｐ，
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍ
ｏ及びそれらの化合物の群の中から選ばれる一種、又は
二種以上とを含むことを特徴とする耐候性塗料によって
解決される。

【００１４】特に、リン酸変性樹脂と、Ｐ，Ｃｕ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそ
れらの化合物の群の中から選ばれる一種、又は二種以上
とを含み、１００重量部のリン酸変性樹脂に対して、
Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍ
ｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から選ばれる一
種、又は二種以上が２〜２００重量部（更に好ましく
は、１０〜１００重量部）の割合で含むことを特徴とす
る耐候性塗料によって解決される。

【００１５】前記耐候性塗料には、酸化鉄（例えば、Ｆ
ｅ₃ Ｏ₄ やＦｅ₂ Ｏ₃ ）が更に含まれるのが好ましい。
すなわち、Ｆｅ₃ Ｏ₄ やＦｅ₂ Ｏ₃ 等の酸化鉄が含まれ
ていると、該耐候性塗料の塗布による塗膜中における水
分や酸素の拡散が防止、緩和されると共に、該塗膜の色
が天然の安定錆に近いものとなるからである。このよう
なことから、耐候性塗料に含まれる酸化鉄は、１００重
量部のリン酸変性樹脂に対して１０〜１００重量部が好
ましい。

【００１６】尚、上記したことから判る通り、遊離のリ
ン酸は実質的に含まれないのが好ましい。但し、上塗り
層側に移行しない程度の量であれば、遊離のリン酸を含
むものであっても良い。本発明で用いるリン酸変性樹脂
は、好ましくは、リン酸変性エポキシ樹脂である。すな
わち、密着性などを考慮するとエポキシ樹脂を用いるの
が好ましい。従って、リン酸変性エポキシ樹脂を用いる
のが好ましい。

【００１７】リン酸変性エポキシ樹脂としては、例えば
〔化１〕に示す構造を持つビスフェノール型エポキシ樹
脂にリン酸（リン酸基）を結合させたものが好ましい例
として挙げられる。

【００１８】

【化１】

【００１９】このようなリン酸変性エポキシ樹脂から
は、リン酸が殆ど遊離しない。又、リン酸変性樹脂中に
おけるリン酸（リン酸基）の含有割合は０．２〜２０ｗ
ｔ％、特に０．５〜５ｗｔ％であるのが好ましい。すな
わち、リン酸（リン酸基）の含有割合が少な過ぎると、
錆安定化処理塗膜の密着性が低下し、この為上塗りした
カラー塗膜の密着性に問題が起き、かつ、赤錆や黄錆な
どの浮錆や流れ錆が発生し易く、更には安定錆が形成さ
れ難いからである。

【００２０】前記した耐候性塗料中におけるリン酸変性
樹脂は５〜４０ｗｔ％であることが好ましい。すなわ
ち、バインダの機能を奏するリン酸変性樹脂が５ｗｔ％
未満の少ない場合には、塗布しても膜が形成され難い。
従って、錆安定化処理塗膜が形成され難いから、赤錆や
黄錆などの浮錆や流れ錆が発生し易く、更には安定錆が
形成され難い。逆に、４０ｗｔ％を越えて多すぎると、
塗料の粘度が高くなり過ぎ、刷毛塗り、スプレー塗装、
エアレス塗装いずれにあっても、塗装作業性が低下する
からである。

【００２１】本発明で用いるＰ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏの化合物における化
合物としては、酸化物、水酸化物、炭酸塩、リン酸塩な
どが挙げられる。具体的には、リン酸銅、リン酸クロ
ム、リン酸ニッケル、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウ
ム、リン酸鉛、リン酸マンガン、リンモリブデン酸、炭
酸銅、炭酸ニッケル、クロム酸亜鉛、クロム酸鉛などが
好ましい化合物として挙げられる。すなわち、これらの
物質は、大気暴露中に、徐々に溶解してイオン（金属イ
オン）となり、鋼自身から溶出する合金元素と共に浮錆
や流れ錆の原因となる鉄イオンを非晶質の安定錆にする
作用を奏するからである。

【００２２】又、前記の課題は、上記の耐候性塗料の塗
膜が鋼材の表面に設けられてなることを特徴とする耐候
性鋼材によって解決される。特に、上記の耐候性塗料の
塗膜が、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ及びＭｏの群の中
から選ばれる一種、又は二種以上を合金元素として含む
鋼材（耐候性鋼材）の表面に設けられてなることを特徴
とする耐候性鋼材によって解決される。

【００２３】前記の塗膜は、厚さ（乾燥後の厚さ）が３
〜３０μｍであるのが好ましい。更には、上記の耐候性
塗料の塗膜の上にカラー塗膜が設けられてなる耐候性鋼
材によって解決される。又、上記の耐候性塗料を鋼材、
特に耐候性鋼材の表面に塗布することを特徴とする耐候
性鋼材の製造方法によって解決される。

【００２４】特に、上記の耐候性塗料を鋼材、特に耐候
性鋼材の表面に塗布した後、カラー塗料を塗布すること
を特徴とする耐候性鋼材の製造方法によって解決され
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明になる耐候性塗料、特に鋼
材（耐候性鋼材）に塗布される耐候性塗料は、リン酸変
性樹脂と、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，
Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から選ば
れる一種、又は二種以上とを含む。特に、リン酸変性樹
脂と、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐ
ｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から選ばれ
る一種、又は二種以上とを含み、１００重量部のリン酸
変性樹脂に対して、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚ
ｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の
中から選ばれる一種、又は二種以上が２〜２００重量部
（更に好ましくは、１０〜１００重量部）の割合で含
む。

【００２６】本発明の耐候性塗料には、酸化鉄（例え
ば、Ｆｅ₃ Ｏ₄ やＦｅ₂ Ｏ₃ ）が更に含まれる。特に、
１００重量部のリン酸変性樹脂に対して１０〜１００重
量部の酸化鉄が含まれる。本発明の耐候性塗料には、遊
離のリン酸は実質的に含まれない。本発明で用いるリン
酸変性樹脂は、特に、リン酸変性エポキシ樹脂である。
特に、前記〔化１〕に示す構造を持つビスフェノール型
エポキシ樹脂にリン酸（リン酸基）を結合させたものが
好ましい例として挙げられる。

【００２７】このようなリン酸変性エポキシ樹脂として
は、ダウケミカル日本社製のＸＱＲ−３７１１−１７１
４．１３（重量平均分子量１６０００、酸価１０），Ｘ
ＱＲ−３７１１−１７１４．１４（重量平均分子量１６
０００、酸価１０），ＸＱＲ−３７１１−１７１４．１
１（重量平均分子量１００００、酸価１２），ＸＱＲ−
３７１１−１７１４．１２（重量平均分子量１０００
０、酸価１２），ＸＱＲ−３７１１−１７９１．４６
（重量平均分子量５０００、酸価２２），Ｄ．Ｅ．Ｒ．
６２１−ＥＢ５０（重量平均分子量３０００、酸価３
７），Ｄ．Ｅ．Ｒ．６２１−ＥＰ５０（重量平均分子量
３０００、酸価３７）等が市販のものとして挙げられ
る。

【００２８】又、リン酸変性エポキシ樹脂については、
特開昭５３−１０４６９９号公報、特開昭６１−１７１
７７４号公報、特公昭６２−３８５７号公報、特公平３
−４５０９１号公報などに記載されており、これらに記
載のリン酸変性エポキシ樹脂を用いることも出来る。こ
のようなリン酸変性エポキシ樹脂からは、リン酸が殆ど
遊離しない。

【００２９】リン酸変性樹脂中におけるリン酸（リン酸
基）の含有割合は０．２〜２０ｗｔ％、特に０．５〜５
ｗｔ％である。又、本発明の耐候性塗料中におけるリン
酸変性樹脂は５〜４０ｗｔ％であることが好ましい。本
発明で用いるＰ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａ
ｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏの化合物における化合物として
は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、リン酸塩などが挙げら
れる。具体的には、リン酸銅、リン酸クロム、リン酸ニ
ッケル、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、リン酸鉛、
リン酸マンガン、リンモリブデン酸、炭酸銅、炭酸ニッ
ケル、クロム酸亜鉛、クロム酸鉛などが挙げられる。

【００３０】本発明の耐候性塗料を構成する溶剤として
は、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、ノルマルブタノール、イソプロピル
アルコール、ダイアセトンアルコール、シクロヘキサノ
ン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト等が用いられる。又、上記成分の他にも、必要に応じ
て、着色顔料、体質顔料、分散剤、消泡剤、沈降防止剤
などの各種の添加剤が用いられる。又、タンニン酸や縮
合リン酸塩などのキレート剤も必要に応じて用いられ
る。

【００３１】本発明になる耐候性鋼材は、上記の耐候性
塗料の塗膜が鋼材の表面に設けられたものである。特
に、図１に示す如く、上記の耐候性塗料の塗膜１，１
が、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ及びＭｏの群の中から
選ばれる一種、又は二種以上を合金元素として含む鋼材
（耐候性鋼材）２の表面に設けられたものである。

【００３２】更には、上記の耐候性塗料の塗膜１，１の
上にカラー塗膜３，３が設けられたものである。上記耐
候性塗料による塗膜１，１は、厚さ（乾燥後の厚さ）が
３〜３０μｍである。本発明になる耐候性鋼材の製造方
法は、上記の耐候性塗料を鋼材、特に耐候性鋼材の表面
に、例えば刷毛塗り、スプレー塗装、エアレス塗装など
の塗布方法により塗布するものである。

【００３３】特に、上記の耐候性塗料を鋼材、特に耐候
性鋼材の表面に塗布した後、カラー塗料を塗布するもの
である。以下、具体的実施例を挙げて説明する。

【００３４】

【実施例１】ダウケミカル日本社製のＸＱＲ−３７１１
−１７１４．１１（リン酸変性エポキシ樹脂、樹脂分が
５０％）３０重量部、酸化鉄（Ｆｅ₃ Ｏ₄ とＦｅ₂ Ｏ₃
との混合物）１０重量部、リン酸ニッケル５重量部をサ
ンドミルにより粒度が２０μｍ以下になるまで混合、分
散した後、トルエン２０重量部、イソプロピルアルコー
ル１０重量部、メチルイソブチルケトン１０重量部、及
びシクロヘキサノン１５重量部からなる混合溶剤を添加
して更に混練し、本発明になる塗料を作製した。

【００３５】この塗料を新日鐵製の耐候性鋼材ＳＭＡ−
４９０（３％塩酸水溶液に５分間浸漬した後、表面の黒
皮層をブラッシング除去し、脱イオン水で水洗し、そし
て十分に乾燥させたものである。）の表面にエアースプ
レー法により乾燥厚さが１０μｍになるよう塗布し、２
３℃の室内に放置して乾燥させた。この後、上塗り塗料
Ｉ（（株）佑光社製のアクリーＮｏ３（アクリル樹脂
系、１液・溶剤型、常温乾燥））又は上塗り塗料ＩＩ
（（株）佑光社製のアクリー＃１５００（アクリル／メ
ラミン樹脂系、１液・溶剤型、焼付け乾燥））をエアー
スプレー法により乾燥厚さが２０μｍになるよう塗布
し、各々の乾燥条件で乾燥させた。

【００３６】

【実施例２】実施例１において、リン酸ニッケル５重量
部の代わりにリン酸銅５重量部を用いた以外は同様に行
った。

【００３７】

【実施例３】実施例１において、クロム酸亜鉛５重量部
を更に用い、そして混合溶剤におけるトルエンを１５重
量部とした以外は同様に行った。

【００３８】

【実施例４】実施例１において、混合溶剤におけるトル
エンを１９重量部とする代わりにタンニン酸１重量部を
追加した以外は同様に行った。

【００３９】

【実施例５】実施例１において、ダウケミカル日本社製
のＸＱＲ−３７１１−１７１４．１１（リン酸変性エポ
キシ樹脂、樹脂分が５０％）３０重量部の代わりにダウ
ケミカル日本社製のＤ．Ｅ．Ｒ．６２１−ＥＢ５０（リ
ン酸変性エポキシ樹脂、樹脂分が５０％）３０重量部を
用いた以外は同様に行った。

【００４０】

【比較例１】実施例１において、リン酸ニッケルを用い
ず、そして混合溶剤におけるトルエンを２５重量部とし
た以外は同様に行った。

【００４１】

【比較例２】ダウケミカル日本社製のＸＱＲ−３７１１
−１７１４．１１（リン酸変性エポキシ樹脂、樹脂分が
５０％）３０重量部、酸化鉄（Ｆｅ₃ Ｏ₄ とＦｅ₂ Ｏ₃
との混合物）１０重量部、リン酸ニッケル５重量部をサ
ンドミルにより粒度が２０μｍ以下になるまで混合、分
散した後、リン酸溶液（リン酸分１０ｗｔ％、トルエン
とイソプロピルアルコールとｎ−ブタノールの等量混合
溶剤で希釈）２５重量部、トルエン２０重量部、イソプ
ロピルアルコール１０重量部、メチルイソブチルケトン
１０重量部、及びシクロヘキサノン１５重量部からなる
混合溶剤を添加して更に混練し、比較例２になる塗料を
作製した。

【００４２】この塗料を用いて実施例１と同様に行っ
た。

【００４３】

【比較例３】ダウケミカル日本社製のＸＱＲ−３７１１
−１７１４．１１（リン酸変性エポキシ樹脂、樹脂分が
５０％）３０重量部、酸化鉄（Ｆｅ₃ Ｏ₄ とＦｅ₂ Ｏ₃
との混合物）１０重量部、リン酸ニッケル５重量部をサ
ンドミルにより粒度が２０μｍ以下になるまで混合、分
散した後、比較例２のリン酸溶液５０重量部、トルエン
２０重量部、イソプロピルアルコール１０重量部、メチ
ルイソブチルケトン１０重量部、及びシクロヘキサノン
１５重量部からなる混合溶剤を添加して更に混練し、比
較例３になる塗料を作製した。

【００４４】この塗料を用いて実施例１と同様に行っ
た。

【００４５】

【比較例４】シェル社製のエピコート１００７の４０％
溶液（リン酸で変性されていない純エポキシ樹脂、溶剤
はメチルエチルケトン）３７．５重量部、酸化鉄（Ｆｅ
₃ Ｏ ₄ とＦｅ₂ Ｏ₃ との混合物）１０重量部、リン酸ニ
ッケル５重量部をサンドミルにより粒度が２０μｍ以下
になるまで混合、分散した後、トルエン１７．５重量
部、イソプロピルアルコール１０重量部、メチルイソブ
チルケトン１０重量部、及びシクロヘキサノン１０重量
部からなる混合溶剤を添加して更に混練し、比較例４に
なる塗料を作製した。

【００４６】この塗料を用いて実施例１と同様に行っ
た。

【００４７】

【比較例５】シェル社製のエピコート１００７（リン酸
で変性されていないエポキシ樹脂の４０％溶液、溶剤は
メチルエチルケトン）３７．５重量部、酸化鉄（Ｆｅ₃
Ｏ₄とＦｅ₂ Ｏ₃ との混合物）１０重量部、リン酸ニッ
ケル５重量部をサンドミルにより粒度が２０μｍ以下に
なるまで混合、分散した後、比較例２のリン酸溶液１０
重量部、トルエン１７．５重量部、イソプロピルアルコ
ール１０重量部、メチルイソブチルケトン１０重量部、
及びシクロヘキサノン１０重量部からなる混合溶剤を添
加して更に混練し、比較例５になる塗料を作製した。

【００４８】この塗料を用いて実施例１と同様に行っ
た。

【００４９】

【比較例６】シェル社製のエピコート１００７（リン酸
で変性されていないエポキシ樹脂の４０％溶液、溶剤は
メチルエチルケトン）３７．５重量部、酸化鉄（Ｆｅ₃
Ｏ₄とＦｅ₂ Ｏ₃ との混合物）１０重量部、リン酸ニッ
ケル５重量部をサンドミルにより粒度が２０μｍ以下に
なるまで混合、分散した後、比較例２のリン酸溶液５０
重量部、トルエン１７．５重量部、イソプロピルアルコ
ール１０重量部、メチルイソブチルケトン１０重量部、
及びシクロヘキサノン１０重量部からなる混合溶剤を添
加して更に混練し、比較例６になる塗料を作製した。

【００５０】この塗料を用いて実施例１と同様に行っ
た。

【００５１】

【比較例７】積水化学工業社製のエスレックスＢＭ溶液
（ブチラール樹脂の２０％溶液（溶剤はトルエンとイソ
プルピルアルコールとノルマルブタノールとの等量混合
溶剤））７０重量部、酸化鉄（Ｆｅ₃ Ｏ₄ とＦｅ₂ Ｏ₃
との混合物）１０重量部、リン酸ニッケル５重量部、ク
ロム酸亜鉛５重量部をサンドミルにより粒度が２０μｍ
以下になるまで混合、分散した後、比較例２のリン酸溶
液１０重量部、イソプロピルアルコール１０重量部を添
加して更に混練し、比較例７になる塗料を作製した。

【００５２】この塗料を用いて実施例１と同様に行っ
た。

【００５３】

【比較例８】積水化学工業社製のエスレックスＢＭ溶液
７０重量部、酸化鉄（Ｆｅ₃ Ｏ₄ とＦｅ₂ Ｏ₃ との混合
物）１０重量部、リン酸ニッケル５重量部、クロム酸亜
鉛５重量部をサンドミルにより粒度が２０μｍ以下にな
るまで混合、分散した後、比較例２のリン酸溶液５０重
量部、イソプロピルアルコール１０重量部を添加して更
に混練し、比較例８になる塗料を作製した。

【００５４】この塗料を用いて実施例１と同様に行っ
た。

【００５５】

【特性】上記各例で得た耐候性鋼材について、流れ錆、
及び上塗り塗料Ｉ、上塗り塗料ＩＩを塗布したものにつ
いての密着性、耐水性、外観性を調べたので、その結果
を下記の表−１に示す。 〔流れ錆〕各例の塗料を単膜塗装（上塗り塗料は塗装せ
ず）した試験板を、神奈川県平塚市（海岸より内陸側に
１０ｋｍ入った住居地域）においてＪＩＳ Ｋ ５４０
０９．４（３）に準じて１年間（５月開始）屋外暴露
し、赤錆、黄錆の塗面への発生状況を観察した。○印は
錆発生が認められず、△印は錆発生がやや認められ、×
印は錆発生が著しく認められたを示す。

【００５６】〔密着性〕ＪＩＳ Ｋ ５４００ ６．１
５（碁盤目試験）に準じ、カット幅は２ｍｍとし、セロ
テープ剥離試験による。○印は剥離無し、△印は切り込
み部の欠け有り、×印は枡目の剥離が有るを示す。 〔耐水性〕２０℃の水中に９６時間浸漬し、ブリスター
の発生を観察した。○印はブリスターの発生が無し、△
印はブリスターの発生が有り、×印はブリスターの発生
が著しいを示す。

【００５７】〔外観性〕直後の外観性は、塗装直後の光
沢ムラ、色ムラを観察した。経時の外観性は、流れ錆試
験に準じて屋外暴露を行い、光沢ムラ、色ムラを観察し
た。 ○印はムラ無し、△印は少々ムラが有り、×印はムラが
著しいを示す。

【００５８】 表−１ 流れ錆 塗料Ｉ 塗料ＩＩ 密着性 耐水性 外観性 密着性 耐水性 外観性 直後 経時 直後 経時 実施例１ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 実施例２ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 実施例３ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 実施例４ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 実施例５ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 比較例１ △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 比較例２ ○ ○ ○ × × ○ △ × × 比較例３ ○ ○ △ × × ○ × × × 比較例４ × ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 比較例５ △ ○ × ○ ○ ○ × ○ ○ 比較例６ ○ ○ × × × ○ × × × 比較例７ △ × ○ ○ ○ × ○ ○ ○ 比較例８ ○ ○ × × × ○ × × × これから判る通り、本発明になるものは、流れ錆の発生
がなく、かつ、上塗り塗料を塗布して形成された塗膜の
密着性に優れており、しかも上塗り塗膜の耐水性に優
れ、更には光沢ムラや色ムラが起きず、外観性にも優れ
ている。

【００５９】これに対して、リン酸変性樹脂を含むけれ
ども、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐ
ｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物を含むことが無い比
較例１にあっては、流れ錆の発生が認められる。又、リ
ン酸変性樹脂を含み、かつ、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物
の群の中から選ばれる一種、又は二種以上を含むもので
あっても、遊離のリン酸を多量に含む場合には、比較例
２，３が示す通り、この遊離のリン酸が上塗り塗膜側に
移行して来、光沢ムラや色ムラが起き、外観性が格段に
悪くなっている。このことは、カラー塗装化が出来にく
いことを意味している。又、上塗り塗膜の耐水性が悪い
場合も有る。

【００６０】Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａ
ｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から
選ばれる一種、又は二種以上を含むが、樹脂にリン酸分
を全く含まない比較例４にあっては、流れ錆の発生が著
しい。Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐ
ｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から選ばれ
る一種、又は二種以上を含み、リン酸分を含むものであ
っても、リン酸分が塗膜のバインダ樹脂に固定されてい
ない場合、すなわちリン酸分がリン酸変性樹脂の形で含
まれていない場合には、比較例５が示す通り、流れ錆の
発生が認められたり、上塗り塗膜の耐水性が悪かった
り、或いは比較例６が示す通り、上塗り塗膜の耐水性が
悪かったり、遊離のリン酸が上塗り塗膜側に移行して
来、光沢ムラや色ムラが起き、外観性が悪かったりす
る。

【００６１】Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａ
ｌ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から
選ばれる一種、又は二種以上を含み、リン酸分を含むも
のであっても、リン酸分が塗膜のバインダ樹脂に固定さ
れていない場合、すなわちリン酸分がリン酸変性樹脂の
形で含まれておらず、かつ、樹脂がエポキシ樹脂系のも
のでない場合には、比較例７が示す通り、リン酸分が少
ない場合は、密着性が悪く、流れ錆の発生が認められた
り、上塗り塗膜の耐水性が悪かったりする。又、リン酸
分が多い場合は、比較例８が示す通り、密着性が良好で
あるが、上塗り塗膜の耐水性が悪かったり、遊離のリン
酸が上塗り塗膜側に移行して来、光沢ムラや色ムラが起
き、外観性が悪かったりする。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、密着性が良く、かつ、
赤錆や黄錆などの浮錆や流れ錆が生じ難く、安定錆が形
成され、更には、上塗り層が設けられた場合に、該上塗
り層に光沢ムラ、色ムラ、硬化ムラが引き起こされず、
耐久性に富む綺麗な上塗り層が形成できる。

【００６３】

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月４日（１９９８．８．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】削除

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】追加

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】耐候性鋼材の概略図

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 CA32 DA06 DB02 DC01 EA02 EB33 EC02 EC10 EC54 4J038 DB401 GA14 HA216 HA246 HA266 HA406 MA09 NA03 PC02 4K026 AA02 BA01 BB08 CA03 CA04 DA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リン酸変性樹脂と、 Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｍ
   ｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から選ばれる一
   種、又は二種以上とを含むことを特徴とする耐候性塗
   料。
2. 【請求項２】 １００重量部のリン酸変性樹脂に対し
   て、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，
   Ｍｎ，Ｍｏ及びそれらの化合物の群の中から選ばれる一
   種、又は二種以上が２〜２００重量部の割合で含むこと
   を特徴とする請求項１の耐候性塗料。
3. 【請求項３】 更に、酸化鉄を含むことを特徴とする請
   求項１又は請求項２の耐候性塗料。
4. 【請求項４】 遊離のリン酸を実質的に含まないことを
   特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの耐候性塗料。
5. 【請求項５】 リン酸変性樹脂がリン酸変性エポキシ樹
   脂であることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれか
   の耐候性塗料。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５いずれかの耐候性塗
   料の塗膜が鋼材の表面に設けられてなることを特徴とす
   る耐候性鋼材。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項５いずれかの耐候性塗
   料の塗膜が、Ｐ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ及びＭｏの群
   の中から選ばれる一種、又は二種以上を合金元素として
   含む鋼材の表面に設けられてなることを特徴とする耐候
   性鋼材。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項５いずれかの耐候性塗
   料の塗膜の上に、カラー塗膜が設けられてなることを特
   徴とする請求項６又は請求項７の耐候性鋼材。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項５いずれかの耐候性塗
   料を鋼材の表面に塗布することを特徴とする耐候性鋼材
   の製造方法。