JP2003206443A - 耐候性鋼の防食法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防錆性及び耐候性を長期間保持し、任意の着
色を可能にした、省工程の耐候性鋼の防食方法を提供す
る。 【解決手段】 （１）エポキシ基と反応しうるメルカプ
ト基と、ケイ素原子に直接結合している加水分解性基と
を有する有機ケイ素化合物と、一般式（１）、Ｒ ¹ _nＳｉ
（ＯＲ²）_4-n〔式中、Ｒ¹は、炭素数１〜８の有機基で
あり、Ｒ²は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎ
は、１又は２である。〕で示されるオルガノシラン、又
は該オルガノシランの部分加水分解縮合物と、を加水分
解縮合反応させて得られるメルカプト基含有ポリオルガ
ノシロキサン、（２）１分子中に２個以上のエポキシ基
を有するエポキシ樹脂硬化剤、（３）着色剤、及び無公
害防錆顔料、を含有し、かつ促進耐候性試験サンシャイ
ンウェザーメーター照射３００時間後の光沢保持率が８
０％以上の着色有機無機複合上塗塗膜を乾燥膜厚５０〜
９０μｍで形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性鋼の新規な
塗装方法に関し、更に詳しくは、耐候性鋼の流れ錆（赤
錆）を防止し、環境に調和した様々な着色の付与を可能
にし、更に省工程で長期耐候性及び防錆性を付与する耐
候性鋼の防食方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に鋼構造物は、そのコストが安いと
いうこともあって炭素鋼を使用する場合が多い。しかし
ながら、炭素鋼は、空気中の水分（降雨、湿気等）や酸
素が鋼材表面に接触して、短期間で赤錆が発生する。こ
の赤錆発生を防止する方法としては、塗料を塗装する方
法が一般的である。この方法は、塗装の塗替を極力減ら
すため、耐久性の良好な塗装を施すことが一般的であ
る。例えば、無機ジンクリッチペイント塗装→エポキシ
樹脂塗料ミストコート→エポキシ樹脂塗料下塗塗装（２
回）→エポキシ樹脂塗料中塗塗装→ポリウレタン樹脂塗
料上塗塗装は、耐久性１５年以上有する代表的な鋼材の
塗装システムである。この塗装システムは、環境と調和
した色彩を付与した美観及び長期の防錆性が維持できる
長所があるが、一方では、この塗装システムは膜厚が厚
く、更に６回塗りが必要なので、完成までに時間とコス
トがかかる。そこで、最近では鋼構造物に耐食性の良い
耐候性鋼を使用する場合が増加してきている。

【０００３】耐候性鋼は、一般的にＰ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎ
ｉ等の元素を添加した低合金鋼である。この鋼材は、屋
外に於て十数年で腐食に対して保護作用のある錆（以下
「保護錆」という。）を形成し、以後防錆処理作業を不
要とする、いわゆるメンテナンスフリーになるといった
特性を有している。この腐食に対して保護作用は、いわ
ゆる錆をもって錆を制すものであって、この錆は、結晶
水を多量に含む無定形オキシ水酸化鉄が主体であり、こ
れが緻密で密着性の良い保護錆の形成に寄与するものと
考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、耐候性
鋼の鋼材を無処理のままで使用すると、保護錆が形成さ
れるまでの期間中に、赤錆や黄錆等の浮き錆や流れ錆を
生じてしまい、外見的に好ましくないばかりでなく、周
囲環境の汚染原因にもなると云う問題点を有していた。
また、従来例において、耐候性鋼の表面に保護錆を得る
ための塗装による表面処理法があるが、それでも保護錆
が形成されるまでに数年間の長い期間を要し、この間に
塗膜自体の白化、ふくれ、剥離といった問題点を引き起
こしている。また、発生した錆を目立たなくするため色
調はさび色に統一されており、炭素鋼への塗装のように
環境と調和した様々な色彩を付与する配慮が全くなされ
ていなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、耐候性鋼表面に防錆
性を長期維持し、更に、耐候性の良好な樹脂及び着色剤
を含む着色有機無機複合上塗塗料を塗装することによ
り、耐候性を長期間維持し、更に任意の着色を可能にし
た、省工程の耐候性鋼の防食方法を完成したものであ
る。即ち、本発明は、耐候性鋼表面に、（１）エポキシ
基と反応しうるメルカプト基と、ケイ素原子に直接結合
している加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物（成
分Ａ）と、一般式（１）、 Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-n 〔式中、Ｒ¹は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ²は、
炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は２であ
る。〕で示されるオルガノシラン又はその部分加水分解
縮合物（成分Ｂ）と、を加水分解縮合反応させて得られ
るメルカプト基含有ポリオルガノシロキサン(成分１)、
（２）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂硬化剤（成分２）、（３）着色剤(成分３)、及び
（４）無公害防錆顔料(成分４)、を含有し、かつ促進耐
候性試験サンシャインウェザーメーター照射３００時間
後の光沢保持率が８０％以上の着色有機無機複合上塗塗
膜を乾燥膜厚５０〜９０μｍで形成することを特徴とす
る耐候性鋼の防食方法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明に用いる耐候性鋼は、ＳＰＡ材、ＳＭＡ材
と言われ、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定されているもので
あり、錆等が付着している場合は、前処理としてブラス
トや酸洗を行なったものが好ましい。

【０００７】次に、本発明で形成される着色有機無機複
合上塗塗膜を形成するのに使用される着色有機無機複合
上塗塗料について説明する。着色有機無機複合上塗塗料
は、メルカプト基含有ポリオルガノシロキサン(成分
１)、エポキシ樹脂硬化剤(成分２)、着色剤(成分３)、
及び無公害防錆顔（成分４）、及び必要に応じて配合さ
れる溶媒や、シランカップリング剤、更には、分散剤や
紫外線吸収剤、抗菌剤、ハジキ防止剤などの各種添加剤
から構成される。塗料の形態は、溶剤系や水系、無溶剤
系を問わない。塗料を構成する結合剤としては、耐候性
の良好な樹脂を使用することが必要である。即ち、促進
耐候性試験サンシャインウェザーメーター照射３００時
間後の光沢保持率が８０％以上、好ましくは、８５％以
上（但し、上限は、例えば、９０％であろう）の塗膜を
形成する樹脂である。光沢保持率が８０％未満である
と、塗膜に白化、フクレ、剥離等が生じるので好ましく
ない。

【０００８】促進耐候性試験サンシャインウェザーメー
ターは、JIS K5400で規定されるサンシャインカーボン
アーク灯式の、実際の屋外暴露と相関のある促進耐候性
試験機であり、光沢保持率は、JIS K5400で規定される
６０度鏡面光沢度から下記の式で計算された、光沢の残
存の程度をいう。 光沢保持率＝（サンシャインウェザーメーター照射３０
０時間後の光沢）×１００／初期光沢（％）

【０００９】次に、着色有機無機複合上塗塗料に使用さ
れる各成分について説明する。有機ケイ素化合物（成分Ａ）について 成分Ａは、分子内にメルカプト基を有する、加水分解縮
合反応可能なアルコキシシランであり、常温でエポキシ
基と開環付加反応を起こすことができる。成分Ａは、具
体的には、一般式（１）、 ＨＳ（Ｒ⁴）_n(Ｒ⁵)_mＳｉ(ＯＲ³)_4-n-m （式中、Ｒ³は、炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ⁴
は、炭素数１〜５のアルキレン基であり、Ｒ⁵は、水素
原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数５〜８のシク
ロアルキル基又は炭素数６〜８のアリール基であり、ｎ
は、１又は２であり、ｍは、０又は１である。）で示さ
れるメルカプト基含有アルコキシシランを使用すること
ができる。Ｒ³は、直鎖でも分岐したものでもよい。こ
のようなアルキル基としては、例えば、メチル基や、エ
チル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル
基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペン
チル基等のアルキル基が好適に挙げられる。好ましいア
ルキル基は炭素数が、例えば、１〜２個のものである。
Ｒ⁴としてのアルキレン基は、直鎖でも分岐したもので
もよい。このようなアルキレン基としては、例えば、メ
チレン基や、エチレン基、プロピレン基等が挙げられ
る。好ましいアルキレン基の炭素数は、通常、１〜３で
ある。Ｒ⁵としての炭素数１〜５のアルキル基は、上記
Ｒ³の場合と同様である。また、Ｒ⁵としてのシクロアル
キル基としては、例えば、シクロヘキシル基や、シクロ
ヘプチル基等が挙げられる。また、Ｒ⁵としてのアリー
ル基としては、例えば、フェニル基や、ナフチル基等が
挙げられる。上記式（１）で示されるメルカプト基含有
アルコキシシランとしては、例えば、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシランや、γ−メルカプトプロピル
トリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエト
キシシランなどが代表的なものとして挙げられる。

【００１０】オルガノシラン又はその部分加水分解縮合
物（成分Ｂ）について 成分Ｂは、一般式（２）、 Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-n 〔式中、Ｒ¹は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ²は、
炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は２であ
る。〕で示されるオルガノシラン又はその部分加水分解
縮合物である。上記式（２）において、Ｒ¹としての有
機基としては、例えば、アルキル基や、シクロアルキル
基、アリール基、ビニル基等が挙げられる。ここでアル
キル基としては、直鎖でも分岐したものでもよい。アル
キル基としては、例えば、メチル基や、エチル基、ｎ−
プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチ
ル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキ
シル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げ
られる。好ましいアルキル基は、炭素数が１〜４個のも
のである。

【００１１】シクロアルキル基としては、例えば、シク
ロヘキシル基や、シクロヘプチル基、シクロオクチル基
等が好適に挙げられる。アリール基としては、例えば、
フェニル基や、ナフチル基等が挙げられる。上記各官能
基は、任意に置換基を有してもよい。このような置換基
としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、塩素原子や
臭素原子、フッ素原子等）や、（メタ）アクリロイル
基、脂環式基等が挙げられる。好ましい官能基は、エポ
キシ樹脂との相溶性に優れるフェニル基である。Ｒ²と
してのアルキル基としては、直鎖でも分岐したものでも
よい。このようなアルキル基としては、例えば、メチル
基や、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ
−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル
基、ペンチル基等が挙げられ、好ましいアルキル基は、
炭素数が１〜２個のものである。上記一般式（２）にお
けるＲ¹は、前記オルガノシラン又はオルガノシランの
部分加水分解縮合物の全オルガノシランモノマーの１０
％以上、好ましく、２０％以上が、フェニル基であるも
のが好適である。フェニル基の量が、１０％以上である
と、エポキシ樹脂との相溶性に優れたものとなる。な
お、フェニル基の量は、最大、例えば、９０％程度が適
当である。

【００１２】上記式（２）で示されるオルガノシランの
具体例としては、例えば、メチルトリメトキシシラン
や、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメ
トキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−
プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プロピルトリエトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ
−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，３，３−
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３
−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、シクロヘ
キシルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジ
エトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェ
ニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラ
ン、ジメチルジプロポキシシランなどが挙げられ、好ま
しくは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン等である。

【００１３】オルガノシランの部分加水分解縮合物は、
オルガノシランの１種単独、又は２種以上の混合物の部
分加水分解縮合物である。該縮合物は、ポリスチレン換
算重量平均分子量が、例えば、３００〜５０００、好ま
しくは、５００〜４２００のものが適当である。このよ
うな縮合物を使用することにより、貯蔵安定性がよく、
密着性のよい塗膜が得られる。このような縮合物の具体
例としては、市販品として、東レ・ダウコーニング社製
のＳＲ２４０２や、ＤＣ３０３７、ＤＣ３０７４；信越
化学工業社製のＫＲ−２１１や、ＫＲ−２１２、ＫＲ−
２１３、ＫＲ−２１４、ＫＲ−２１６、ＫＲ−２１８；
東芝シリコーン社製のＴＳＲ−１４５や、ＴＳＲ−１６
０、ＴＳＲ−１６５、ＹＲ−３１８７等が挙げられる。

【００１４】メルカプト基含有ポリオルガノシロキサン
（成分1）について 次に、メルカプト基含有ポリオルガノシロキサン(成分
１)の製造方法について説明する。上記有機ケイ素化合
物（成分Ａ）と、オルガノシラン又は該オルガノシラン
の部分加水分解縮合物（成分Ｂ）とを混合し、水の存在
及び、必要に応じて、触媒の存在下で、加水分解及び縮
合反応させる。成分Ａと、成分Ｂとの混合割合は、活性
水素当量（固形分）が、例えば、２５０〜１５００、好
ましくは、４００〜１０００であることが適当である。
また、成分Ａと成分Ｂとの使用量の割合は、例えば、成
分Ａと成分Ｂとの比が、１０：８０〜８０：１０、好ま
しくは、３０：７０〜７０：３０（質量比）であること
が適当である。加水分解及び縮合反応で使用される水の
量は、例えば、成分Ａと成分Ｂとの混合物中に初期に存
在していた加水分解性基の４５〜１００％、好ましく
は、５０〜９０％が加水分解及び縮合反応するのに充分
な量であり、具体的には、成分Ａ及び成分Ｂとの混合物
中の加水分解性基総数の０．４〜１．０倍、好ましく
は、０．５〜０．９倍のモル数となる量が適当である。

【００１５】加水分解縮合反応は、例えば、４０〜８０
℃、好ましくは、４５〜６５℃で、例えば、２〜１０時
間、撹拌しながら行うことができるが、この方法に限定
されるものではない。加水分解縮合反応に使用される反
応触媒としては、例えば、トリメトキシボランや、トリ
エトキシボラン等のトリアルコキシボラン、トリ−ｎ−
ブトキシエチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−ｎ
−ブトキシジ（エチルアセトアセテート）ジルコニウ
ム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウ
ム等のジルコニウムキレート化合物、ジイソプロポキシ
ビス（アセチルアセテート）チタン、ジイソプロポキシ
ビス（エチルアセトアセテート）チタン等のチタンキレ
ート化合物、モノアセチルアセテートビス（エチルアセ
トアセテート）アルミニウム、ジイソプロポキシエチル
アセトアセテートアルミニウム等のアルミニウムキレー
ト化合物などの有機金属化合物が挙げられる。なお、加
水分解縮合反応により、その反応で生成するアルコール
分により、又はそのアルコール分と、必要に応じて添加
される後記する有機溶媒とにより溶液状態のメルカプト
基を持つポリオルガノシロキサン樹脂溶液を合成するこ
とができる。

【００１６】エポキシ樹脂硬化剤（成分２）について エポキシ樹脂硬化剤は、１分子中に２個以上のエポキシ
基を有するエポキシ樹脂硬化剤である。エポキシ樹脂硬
化剤は、エポキシ当量が、例えば、１５０〜５０００、
好ましくは、１８０〜１０００の範囲内にあることが、
塗膜の防食性及び耐候性の点などから好ましい。エポキ
シ樹脂硬化剤としては、例えば、ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂や、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルエーテル型
エポキシ樹脂及び水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
などから好適に選択することができる。エポキシ樹脂硬
化剤は、単独で、又はこれらの２種以上の混合物として
使用することができる。成分１と、成分２との使用量の
割合は、例えば、成分１：成分２が、１０：９０〜９
０：１０（質量比）、好ましくは、３０：７０〜７０：
３０〜（質量比）であることが適当である。

【００１７】本発明で使用される着色有機無機複合上塗
塗料に配合される着色剤（成分３）は、塗料の分野にお
いて、着色のために使用されているものは、特に制限さ
れることなく適宜使用することができる。このような着
色剤としては、具体的には、二酸化チタンや、酸化亜鉛
等の白色顔料、カーボンブラック、黒鉛等の黒色顔料、
モリブデートオレンジ、パーマネントカーミン、キナク
リドンレッド等の赤色顔料、キノフタレンイエロー、パ
ーマネントイエロー等の黄色顔料、フタロシアニングリ
ーン、フタロシアニンブルー等の緑、青顔料等の各色の
顔料が代表的なものとして挙げられる。更に、体質顔料
を併用してもよい。着色顔料はその種類によっても異な
るが、メルカプト基含有ポリオルガノシロキサン(成分
１)と、エポキシ樹脂硬化剤(成分２)との合計量１００
質量部に対して、例えば、０．１〜７０質量部、好まし
くは、１〜５０質量部の量で添加するのが適当である。

【００１８】本発明で使用される無公害防錆顔料（成分
４）としては、例えば、リン酸アルミニウムや、トリポ
リリン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、亜
リン酸カリウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸アルミ
ニウム、リン酸亜鉛カルシウム、リン酸亜鉛アルミニウ
ム、モリブデン酸亜鉛、リンモリブデン酸亜鉛、リンモ
リブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム、ハ
イドロカルマイト等の防錆顔料が挙げられ、これらは一
種もしくは二種以上の混合物が用いられる。但し、クロ
ム系、鉛系は毒性の観点から好ましくない。無公害防錆
顔料は、メルカプト基含有ポリオルガノシロキサン(成
分１)及びエポキシ樹脂硬化剤(成分２)の合計量１００
質量部に対して、例えば、１〜８０質量部、好ましく
は、５〜６０質量部の量で添加するのが適当である。無
公害防錆顔料の量が１質量部未満では、防錆性が不充分
となり易くで、一方、８０質量部を越えると、塗料安定
性が悪くなる傾向にある。

【００１９】本発明で使用される着色有機無機複合上塗
塗料には、好ましくは、シランカップリング剤を配合す
る。シランカップリング剤としては、例えば、γ−クロ
ロプロピルトリメトキシシランや、ビニルトリクロロシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（ア
ミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルジメチル、γ−グリシドキシプロピルジメ
チルエトキシシラン等が代表的なものとして挙げられ
る。

【００２０】シランカップリング剤は、耐候性鋼又は任
意に形成される下層と、着色有機無機複合上塗塗料塗膜
との密着性を向上させるため配合するものである。シラ
ンカップリング剤は、メルカプト基含有ポリオルガノシ
ロキサン(成分１)及びエポキシ樹脂硬化剤(成分２)の合
計量１００質量部に対して、例えば、０〜２０質量部、
好ましくは、１〜５質量部の量で添加するのが適当であ
る。シランカップリング剤の量が２０質量部を越える
と、塗料安定性が低下する傾向にある。

【００２１】着色有機無機複合上塗塗料の膜厚は、乾燥
膜厚で、５０〜９０μｍ、好ましくは、６０〜８０μｍ
であることが適当である。膜厚が５０μｍ未満である
と、隠蔽性や、耐候性が不充分とな。一方、膜厚が９０
μｍ越えると、発泡や硬化不良が生じやすくなり、また
垂直面に塗装した場合、塗料がたれる等の不具合が生じ
る。次に、耐候性鋼の塗装方法について述べる。使用す
る耐候性鋼表面に浮き錆が発生している場合には、ワイ
ヤーブラシ等で浮き錆のみを除去する。なお、耐候性鋼
に固着した赤錆、黄錆等の錆は問題ないが、浮き錆は塗
膜が浮き錆とともに剥離しやすく、そのための前処理と
してそれを除去する必要がある。次に耐候性鋼に対して
上記有機無機複合上塗塗料をハケや、スプレー、ローラ
ー等の手段で、乾燥膜厚が５０〜９０μｍとなるように
塗装し、自然乾燥もしくは１００℃以下の温度で強制乾
燥させ、成膜させる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明について、実施例により、更に
詳細に説明する。なお、実施例中「部」、「％」は、特
に断らない限り質量基準で示す。

【００２３】合成例１ 環流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、プロピレング
リコールモノ−ｎ−プロピルエーテル１５部及びキシレ
ン１０部を仕込み、室温で撹拌しながら、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン５０部、フェニルトリメ
トキシシランの部分加水分解共縮合物（東レ・ダウコー
ニング（株）製のＤＣ３０７４；固形分１００％）２０
部、及びメチルトリメトキシシラン３０部を加え、混合
した後、イオン交換水９部及びイソプロピルアルコール
５部を加え、６０℃で３時間反応させた。次いで、トリ
エトキシボラン０．５部を加え、更に６０℃で３時間撹
拌を続け、固形分６０％、活性水素当量５１０（ワニス
値）の有機ケイ素化合物（ａ）を得た。

【００２４】合成例２ 環流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、プロピレング
リコールモノ−ｎ−プロピルエーテル２０部及びキシレ
ン１０部を仕込み、室温で撹拌しながら、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン４０部、フェニルトリメ
トキシシランの部分加水分解共縮合物（東レ・ダウコー
ニング（株）製のＤＣ３０７４；固形分１００％）２０
部、フェニルトリメトキシシランの部分加水分解共縮合
物（東レ・ダウコーニング（株）製のＤＣ３０３７；固
形分１００％）３０部、及びメチルトリメトキシシラン
１０部を加え、混合した後、イオン交換水７．２部及び
イソプロピルアルコール５部を加え、６０℃で３時間反
応させた。次いで、トリエトキシボラン０．５部を加
え、更に６０℃で３時間撹拌を続け、固形分６０％、活
性水素当量６８０（ワニス値）の有機ケイ素化合物
（ｂ）を得た。

【００２５】実施例１〜５及び比較例１で使用する樹脂
溶液の調製 上記合成例で得た有機ケイ素化合物（ａ）及び（ｂ）
(以下の表1、成分(I))と、以下の表１に示すエポキシ樹
脂（II）とを、同表１に示す割合でそれぞれ混合し、６
０℃で３時間加熱撹拌を行い、均一溶解した後、（II
I）及び（IV）成分を２０℃以下で加え、均一溶液とな
るまで撹拌を続け樹脂溶液を調整した。

【００２６】＜表１＞ 着色有機無機複合上塗塗料用樹
脂溶液の組成 （単位：部） 注１）油化シェルエポキシ（株）製、エポキシ樹脂エピ
コート１００４（１分子中のエポキシ基数は、２個、エ
ポキシ当量９００）をキシレンで固形分５０％に希釈し
た。 注２）油化シェルエポキシ（株）製、エポキシ樹脂（１
分子中のエポキシ基数は、２個、固形分７０％キシレン
希釈品、エポキシ当量３２０／ワニス）サンマイドＤ−
１１００は、硬化剤である。

【００２７】実施例１ アルミナブラスト処理を施した、平均表面粗さ３０μｍ
及び大きさ３×１００×３００（ｍｍ）を有する、JIS
G3141に規定された耐候性鋼（ＳＭＡ４００）表面に、
下記有機無機複合樹脂上塗塗料を乾燥膜厚が６０μｍに
なるよう一回塗装し、裏面及び側面をエポキシ樹脂塗料
でシールし、７日間自然乾燥させた。その塗装鋼の耐候
性及び防食性を評価し、その価結果を以下の表２に示
す。 〔着色有機無機複合上塗塗料〕 表１で示した樹脂溶液１（固形分５２％） １００．０部 トリポリリン酸アルミニウム １８．０部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ６．４部 ジブチルスズジラウレート ４．０部 キナクリドンレッド ３２．３部

【００２８】実施例２ 実施例１で使用した耐候性鋼（ＳＭＡ４００）表面に、
以下の着色有機無機複合上塗塗料を乾燥膜厚６０μｍに
なるよう一回塗装し、裏面及び側面をエポキシ樹脂塗料
でシールし、７日間自然乾燥させた。その塗装鋼の耐候
性及び防食性を評価し、その結果を表２に示す。 〔上塗塗料〕 表１で示した樹脂溶液２ （固形分５２％） １００．０部 シアナミド亜鉛 ２１．５部 キナクリドンレッド ３２．３部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ５．８部

【００２９】実施例３ 実施例１で使用した耐候性鋼（ＳＭＡ４００）表面に、
下記着色有機無機複合上塗塗料を乾燥膜厚６０ｍになる
よう一回塗装し、裏面及び側面をエポキシ樹脂塗料でシ
ールし、７日間自然乾燥させた。その塗装鋼の耐候性及
び防食性。を評価し、その結果を表２に示す。 〔上塗塗料〕 表１で示した樹脂溶液３（固形分５７％） １００．０部 亜リン酸亜鉛 ８．０部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン １０．５部 キノフタレンイエロー ３２．０部 ジブチルスズジラウレート ３．８部

【００３０】実施例４ ５年間無処理で屋外暴露し、浮き錆を有する３×１００
×３００（ｍｍ）のJIS G3141に規定された耐候性鋼
（ＳＭＡ４００）表面を、ワイヤーブラシで浮き錆を軽
く除去した後、その上に実施例３で使用した着色有機無
機複合上塗塗料を乾燥膜厚６０μｍになるよう一回塗装
し、裏面及び側面をエポキシ樹脂塗料でシールし、７日
間自然乾燥させた。その塗装鋼の耐候性及び防食性を評
価し、その結果を表２に示す。

【００３１】実施例５ ５年間無処理で屋外暴露し、浮き錆を有する３×１００
×３００（ｍｍ）のJIS G3141に規定された耐候性鋼
（ＳＭＡ４００）表面を、ワイヤーブラシで軽く浮き錆
を除去した後、その上に実施例１で使用した着色有機無
機複合上塗塗料を乾燥膜厚が６０μｍになるよう一回塗
装し、裏面及び側面をエポキシ樹脂塗料でシールし、７
日間自然乾燥させた。その塗装鋼の耐候性及び防食性を
評価し、その結果を表２に示す。

【００３２】比較例１ 実施例１で使用した耐候性鋼（ＳＭＡ４００）表面に、
無公害防錆顔料を含有しない、下記有機樹脂系上塗塗料
を乾燥膜厚が６０μｍになるよう一回塗装し、裏面及び
側面をエポキシ樹脂塗料でシールし、７日間自然乾燥さ
せた。その塗装鋼の耐候性及び防食性を評価し、その結
果を表２に示す。 〔上塗塗料〕 表１で示した樹脂溶液４（固形分４２％） １４０．０部 キナクリドンレッド ３２．３部

【００３３】比較例２ 実施例１で使用した耐候性鋼を全く塗装しないで、耐候
性及び防食性を評価し、その結果を表２に示す。

【００３４】比較例３ 実施例４で使用した耐候性鋼を、ワイヤーブラシで浮き
錆を除去し、全く塗装しないで、耐候性及び防食性を評
価し、その結果を表２に示す。

【００３５】＜表２＞ 耐候性、防食性評価結果及び色
味、光沢保持率 注３）サンシャインウェザーメーター３００時間後の光
沢保持率（％） 注４）屋外暴露１年 注５）塩水噴霧試験１０００時間

【００３６】表２からも明らかな通り、本発明の実施例
においては、耐候性鋼を任意の色に着色でき、また優れ
た耐候性及び防食性を有する防食塗膜を得ることができ
る。これに対して、無公害防錆顔料を含有しない有機系
樹脂を塗装した比較例１、無塗装の比較例２及び比較例
３では、いずれも赤錆が発生した。本発明の方法によ
り、防錆性及び耐候性を長期間保持し、更に任意の着色
を可能にした、省工程の耐候性鋼の防食が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多記 徹 栃木県那須郡西那須野町下永田７−1414− 34 (72)発明者 佐々木 博治 栃木県那須郡西那須野町下永田７−1414− 46 (72)発明者 田辺 弘往 栃木県那須郡西那須野町朝日町８−15 Ｆターム(参考） 4J038 DB031 DB061 DB071 DL091 JC33 KA08 NA03 PC02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐候性鋼表面に、（１）エポキシ基と反
   応しうるメルカプト基と、ケイ素原子に直接結合してい
   る加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物（成分Ａ）
   と、一般式（１）、 Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-n 〔式中、Ｒ¹は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ²は、
   炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は２であ
   る。〕で示されるオルガノシラン又はその部分加水分解
   縮合物（成分Ｂ）と、を加水分解縮合反応させて得られ
   るメルカプト基含有ポリオルガノシロキサン(成分１)、
   （２）１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキ
   シ樹脂硬化剤（成分２）、（３）着色剤(成分３)、及び
   （４）無公害防錆顔料(成分４)、を含有し、かつ促進耐
   候性試験サンシャインウェザーメーター照射３００時間
   後の光沢保持率が８０％以上の着色有機無機複合上塗塗
   膜を乾燥膜厚５０〜９０μｍで形成ことを特徴とする耐
   候性鋼の防食法。
2. 【請求項２】 前記着色有機無機複合上塗塗膜が、更
   に、シランカップリング剤を含有する請求項１記載の防
   食法。
3. 【請求項３】 前記耐候性鋼が浮き錆のみ除去した錆が
   残存する耐候性鋼である請求項１記載の防食法。