JP2003306647A - ジンクリッチ塗料組成物 - Google Patents

ジンクリッチ塗料組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に防錆性に優れた塗膜を与え、鋼材のボル
ト締め接合に優れたジンクリッチ塗料組成物を提供す
る。 【解決手段】 （Ａ）亜鉛末、（Ｂ）結着剤、及び
（Ｃ）針状顔料及び高硬度顔料からなる顔料を含有して
成るジンクリッチ塗料組成物とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、防錆性に優れ、鋼
材のボルト締め接合に優れたジンクリッチ塗料組成物に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の防食、防錆には一般に結合剤に粉
粒体や微小フレーク等の形態の亜鉛末を多量含有させた
ジンクリッチ塗料が多用されている。このジンクリッチ
塗料は亜鉛が鉄よりも電気的に卑である、すなわちイオ
ン化傾向が大きく酸化されやすいのを利用して亜鉛を徐
々に消耗させながら該塗料で塗被された鋼材を保護する
ものである。そして、ジンクリッチ塗料は鋼材のボルト
締め接合部にも特にその接合面のすべり摩擦力を高める
ために接合面に塗布されるが、このような場合のジンク
リッチ塗料については、すべり係数が０．４〜０．５の
ものが一般的であり、このような一般的なものではすべ
り係数が小さいために安全上鋼材の継ぎ手部に用いられ
る添接板等の補強材のサイズを大きくしたり、締め付け
るボルト数を増やしたりせざるを得ず、作業工程や経費
がかさむのを免れなかった。一方、すべり係数が０．５
を超える特殊なものは、例えば亜鉛末について粒度分布
をもたせることで稠密度あるいは緻密度を高め密着度を
向上させるなどの方法によって得られるものの、必ずし
も十分満足しうるものとはいえず、その効果の割にはコ
スト的に高過ぎて経済的ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来のジンクリッチ塗料組成物のもつ欠点を克服し、特
に防錆性に優れた塗膜を与え、鋼材のボルト締め接合に
優れたジンクリッチ塗料組成物を提供することを目的と
してなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
好ましい特性を有するジンクリッチ塗料組成物を開発す
るために種々研究を重ねた結果、亜鉛末に、結着剤とと
もに、針状顔料と高硬度顔料を併用して配合させること
により、その目的を達成しうることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００５】すなわち、本発明は、（１）（Ａ）亜鉛
末、（Ｂ）結着剤、及び（Ｃ）針状顔料及び高硬度顔料
からなる顔料を含有して成るジンクリッチ塗料組成物、
を提供するものである。本発明において、亜鉛末とは、
亜鉛、又は亜鉛を主体とする合金すなわち亜鉛基合金の
粉末又は微小フレークを意味する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい態様としては、
（２）（Ｂ）成分の結着剤がアルキルシリケート縮合物
又はアルキルシリケート縮合物−合成樹脂系結着剤であ
る前記（１）に記載のジンクリッチ塗料組成物、（３）
（Ａ）成分の亜鉛末が平均粒径１〜５０μｍのものであ
る前記（１）又は（２）に記載のジンクリッチ塗料組成
物、（４）アルキルシリケート縮合物−合成樹脂系結着
剤がアルキルシリケート縮合物−ブチラール樹脂系結着
剤である前記（２）又は（３）に記載のジンクリッチ塗
料組成物、（５）結着剤におけるアルキルシリケート縮
合物とブチラール樹脂との割合が質量比で６０：４０な
いし９５：５である前記（４）に記載のジンクリッチ塗
料組成物、（６）（Ｃ）成分の顔料における針状顔料と
高硬度顔料との割合が質量比で１：９ないし９：１であ
る前記（１）ないし（５）のいずれかに記載のジンクリ
ッチ塗料組成物、（７）針状顔料が長径５〜２００μ
ｍ、アスペクト比１０〜２００のものである前記（１）
ないし（６）のいずれかに記載のジンクリッチ塗料組成
物、（８）針状顔料が針状炭酸カルシウム又は針状ホウ
酸アルミニウムである前記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載のジンクリッチ塗料組成物、（９）高硬度顔料
がモース硬度７以上のものである前記（１）ないし
（８）のいずれかに記載のジンクリッチ塗料組成物、
（１０）配合割合が、質量基準で、（Ａ）成分５０〜９
３％、（Ｂ）成分５〜３５％及び（Ｃ）成分２〜１５％
の範囲である前記（１）ないし（９）のいずれかに記載
のジンクリッチ塗料組成物、が挙げられる。
【０００７】本発明の塗料組成物において、その組成成
分の（Ａ）成分の亜鉛末については、塗料組成物に通常
用いられているものであれば特に制限はないが、好まし
くは平均粒径１〜５０μｍ、好ましくは２〜４５μｍ、
より好ましくは３〜４０μｍの粉末や、平均直径３〜３
０μｍ、平均厚さ０．５〜２μｍのフレークが沈降性が
良好であり、塗装作業上好ましい。
【０００８】また、（Ｂ）成分の結着剤については、ジ
ンクリッチ塗料に通常用いられているものであれば特に
制限されないが、好ましくはアルキルシリケート縮合物
又はアルキルシリケート縮合物−合成樹脂系結着剤が挙
げられる。アルキルシリケート縮合物はその変性物も包
含し、通常無機ジンクリッチ塗料に用いられているもの
であれば特に制限されないが、好ましくはエチルシリケ
ート加水分解縮合物、メチルシリケート加水分解縮合
物、これらのアルコキシ変性物（例えばトリメトキシ変
性物、トリエトキシ変性物等）などが挙げられる。アル
キルシリケート縮合物−合成樹脂系結着剤において用い
られる合成樹脂については、ジンクリッチ塗料組成物に
通常用いられているものであれば特に制限されず、例え
ばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ブチ
ラール樹脂などが挙げられ、中でもブチラール樹脂が好
ましい。ブチラール樹脂については、低分子量のもの、
特に分子量２００００以下のものが好ましい。
【０００９】（Ｂ）成分の結着剤として特に好ましいの
は、アルキルシリケート縮合物−ブチラール樹脂系結着
剤、中でもエチルシリケート縮合物−ブチラール樹脂系
結着剤である。
【００１０】（Ｂ）成分の結着剤としてアルキルシリケ
ート縮合物−ブチラール樹脂系結着剤を用いる場合、該
結着剤におけるアルキルシリケート縮合物とブチラール
樹脂との割合については、質量比で、通常６０：４０〜
９５：５、好ましくは７０：３０〜９０：１０、より好
ましくは７５：２５〜８５：１５の範囲で選ばれる。こ
の割合が６０：４０より低くてブチラール樹脂が多くな
り過ぎると塗膜が柔らかくなり塗膜の防錆力や耐溶剤性
が低下するし、また９５：５より高くてブチラール樹脂
が少なくなり過ぎると塗装時のダスト発生が多くなり素
材に対する付着強度が低下する。
【００１１】また、（Ｃ）成分の顔料については、針状
顔料と高硬度顔料とを併用することが肝要であり、この
顔料の併用により、上記塗料組成物を接合面に塗布した
ボルト締め接合部においてそのすべり係数を相乗的に向
上させることができる。針状顔料と高硬度顔料との割合
については、質量比で好ましくは１：９ないし９：１、
より好ましくは２：８ないし８：２、中でも特に３：７
〜７：３の範囲で選ばれる。針状顔料としては、長径５
〜２００μｍで、アスペクト比１０〜２００、好ましく
は２０〜１５０のものがよく、またその材質については
炭酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、亜鉛華などが挙
げられ、これらは１種用いてもよいし、２種以上を組み
合わせて用いてもよい。高硬度顔料については、モース
硬度が７以上のものが用いられ、このようなものとして
は、石英、黄石、鋼玉、ダイヤモンドなどが挙げられ、
これらは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて
用いてもよい。
【００１２】本発明の塗料組成物においては、ジンクリ
ッチ塗料組成物に通常用いられる溶剤を配合するのが組
成成分を溶解あるいは分散させうるので好ましい。この
ような溶剤としては、２‐プロパノール、ブタノールな
どのアルコール類、１‐メトキシ‐２‐プロパノールな
どのグリコールエーテル類、トルエン、キシレンなどの
芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、シクロヘキサ
ノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテー卜などのエ
ステル類などが挙げられる。
【００１３】本発明の塗料組成物において、（Ａ）成
分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の好適配合割合について
は、質量基準で、（Ａ）成分５０〜９３％、（Ｂ）成分
５〜３５％及び（Ｃ）成分２〜１５％、好ましくは
（Ａ）成分５５〜８８％、（Ｂ）成分１０〜３２％及び
（Ｃ）成分２〜１３％、より好ましくは（Ａ）成分６０
〜８４％、（Ｂ）成分１３〜３０％及び（Ｃ）成分３〜
１０％の範囲で選ばれる。
【００１４】（Ａ）成分が上記範囲より少なすぎると塗
膜の防錆力が低下して十分な防錆効果が期待できなくな
るし、また多すぎると塗装作業性が悪くなり、均一な塗
膜が得られなくなり、素材に対する塗膜密着力が低下す
る。
【００１５】（Ｂ）成分が上記範囲より少なすぎると塗
装時にダストスプレーとなり、素材に対する塗膜密着力
が低下するし、また多すぎると塗膜の防錆力を始め、耐
溶剤性などの塗膜性能も低下する。
【００１６】（Ｃ）成分が上記範囲より少なすぎると高
すべり係数をもつ塗膜が得られなくなるし、また多すぎ
ると塗料安定性が悪くなり、塗装作業性も低下する。
【００１７】本発明の塗料組成物には、本発明の目的を
そこなわない範囲で、必要に応じ、塗料組成物に通常用
いられる添加成分、例えば体質顔料、防錆顔料、着色顔
料、たれ止め剤、造膜助剤、湿潤剤、消泡剤、凍結防止
剤、レベリング剤、分散剤、沈降防止剤、可塑剤、防炎
剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、塗面調整
剤、界面活性剤、安定剤等を配合することができる。
【００１８】体質顔料としては、例えばシリカ、タル
ク、クレー、カオリン、マイカ、亜鉛華、硫酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化亜鉛、炭酸マグネ
シウム、炭酸バリウム、ベントナイトなどが挙げられる
が、好ましくはタルク、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、マ
イカ、硫酸バリウムが用いられる。
【００１９】また、防錆顔料としては、例えばクロム系
顔料、鉛系顔料、ホウ酸塩系顔料、リン酸塩系顔料、モ
リブデン酸塩系顔料などが挙げられるが、好ましくは防
錆性を一層向上させうるのでリン酸塩系顔料やモリブデ
ン酸塩系顔料が用いられる。このリン酸塩系顔料として
は、例えばリン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、リン酸カ
ルシウム、リン酸アルミニウム亜鉛、リン酸カルシウム
亜鉛、リン・ケイ酸亜鉛、亜鉛処理されたポリリン酸ア
ルミニウムなどが、またモリブデン酸塩系顔料として
は、モリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミ
ニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛カルシウ
ム、リンモリブデン酸亜鉛などがそれぞれ挙げられる。
【００２０】着色顔科としては、例えばべんがら、チタ
ン白、カーボンブラック、アニリンブラック、グンジョ
ウ、カドミウムイエロー、クロムイエロー、鉛白、ウォ
ッチングレッド、シアニンブルーなどの有機青、フタロ
シアニングリーンなどの有機緑等が挙げられる。沈降防
止剤としては、例えば有機ベントナイト、酸化ポリエチ
レン、アエロシル等が挙げられる。
【００２１】本発明の塗料組成物は、塗料液と、亜鉛末
と所定顔料の混合物とをそれぞれ別個にした二缶セット
の形態で供するのが実用的であり、このようなセット形
態の場合、所定鋼材への塗装時に上記セットの各缶成分
を撹拌機等で十分に混合撹拌して均一化してから用いれ
ばよい。鋼材への塗装は、スプレー、浸漬、刷毛塗り、
ロールコーターなどの適当なコーターによる機械的塗工
等の通常の塗装法によればよく、塗装後の乾燥は自然乾
燥や熱風乾操によればよい。本発明の塗料組成物は、特
に亜鉛めっき鋼及び／又は亜鉛−アルミニウム系合金め
っき鋼や亜鉛−アルミニウム−マグネシウム系合金めっ
き鋼などの亜鉛合金めっき鋼からなる、ボルト締め施工
可能な鋼材に用いると優れた防食性、防錆性、ボルト締
め接合性を示す。
【００２２】
【実施例】次に実施例によって本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定される
ものではない。なお、試験体についてのすべり係数は、
試験体の引張試験によりすべりが発生した荷重を求め、
この荷重とボルト締め付け荷重より算出した。
【００２３】比較例１ 先ず、塗料組成物を次のとおり調製した。すなわち、結
着剤としてのエチルシリケートＥＳ−４０（商品名、多
摩化学社製、アルキルシリケート縮合物）２０質量部、
ＬＳ−２〔商品名、三井金属塗料化学社製、亜鉛末（平
均粒径８．５μｍ）〕６５質量部、Ｗ．Ｇマイカ Ｃ−
１０００（商品名、ＫＭＧ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、カ
リウムアルミニウムシリケート）５質量部及びメトキシ
プロパノール−イソブタノール（質量比１：１）混合溶
剤１０質量部を十分混合撹拌して均一な塗料組成物を調
製した。次に、この塗料組成物をブラスト処理鋼板（処
理グレードＩＳＯ Ｓａ ２．５）に乾燥膜厚７５μｍ
となるように塗布し２週間自然乾燥させた。このように
して得られた塗工鋼板２枚をその外面に添接板２枚を添
えて高力ボルトによりＦ１０Ｔで締め付け試験体を作成
した。この試験体についてすべり係数を測定したとこ
ろ、０．４８であった。
【００２４】実施例１ Ｗ．Ｇマイカ Ｃ−１０００ ５質量部に代えて、ウイ
スカル ＡＳ−４〔商品名、四国化成社製、針状炭酸カ
ルシウム顔料（長径２０〜３０μｍ、平均アスペクト比
４０）〕１質量部及びＤＣＲ１００Ｆ〔商品名、屋久島
電工社製、炭化ケイ素顔料（♯１００）〕４質量部を用
いた以外は比較例１と同様にして塗料組成物を調製し、
試験体を作成した。この試験体についてすべり係数を測
定したところ、０．５８であった。
【００２５】比較例２ 比較例１の結着剤に代えてエチルシリケートＥＳ−４０
（商品名、多摩化学社製、アルキルシリケート縮合物）
１６質量部及びエスレックＢＬ−１（商品名、積水化学
社製、ブチラール樹脂）４質量部からなるものを用いた
以外は比較例１と同様にして塗料組成物を調製し、試験
体を作成した。この試験体についてすべり係数を測定し
たところ、０．５４であった。
【００２６】実施例２ Ｗ・Ｇマイカ Ｃ−１０００ ５質量部に代えて、ウイ
スカル ＡＳ−４〔商品名、四国化成社製、針状炭酸カ
ルシウム顔料（長径２０〜３０μｍ、平均アスペクト比
４０）〕１質量部及びＤＣＲ１００Ｆ〔商品名、屋久島
電工社製、炭化ケイ素顔料（♯１００）〕４質量部を用
いた以外は比較例２と同様にして塗料組成物を調製し、
試験体を作成した。この試験体についてすべり係数を測
定したところ、０．７３であった。
【００２７】実施例３ 実施例２のＤＣＲ１００Ｆ〔商品名、屋久島電工社製、
炭化ケイ素顔料（♯１００）〕に代えてＩＲＭ４−６
〔商品名、東名ダイヤモンド工業社製、ダイヤモンド顔
料〕を用いた以外は実施例２と同様にして塗料組成物を
調製し、試験体を作成した。この試験体についてすべり
係数を測定したところ、０．７３であった。
【００２８】実施例４ 亜鉛末を粗粒のＬＳ−３０（商品名、三井金属塗料化学
社製、平均粒径３５μｍ）に変えた以外は実施例１と同
様にして塗料組成物を調製し、試験体を作成した。この
試験体についてすべり係数を測定したところ、０．６２
であった。
【００２９】実施例５ 亜鉛末を粗粒のＬＳ−３０（商品名、三井金属塗料化学
社製、平均粒径３５μｍ）に変えた以外は実施例２と同
様にして塗料組成物を調製し、試験体を作成した。この
試験体についてすべり係数を測定したところ、０．７８
であった。
【００３０】実施例６ 亜鉛末を粗粒のＬＳ−３０（商品名、三井金属塗料化学
社製、平均粒径３５μｍ）に変えた以外は実施例３と同
様にして塗料組成物を調製し、試験体を作成した。この
試験体についてすべり係数を測定したところ、０．７８
であった。
【００３１】以上の結果より、比較例１の塗料組成物を
用いた場合に対してはもちろん、それよりすべり係数が
高い比較例２の塗料組成物を用いた場合に対しても、所
定顔料を組み合わせて調製した実施例１ないし３の塗料
組成物を用いた場合にはすべり係数が飛躍的に向上する
こと、また、実施例１ないし３より粗粒の亜鉛末を用い
調製した実施例４ないし６の塗料組成物を用いた場合に
はさらにすべり係数が若干向上することが分る。
【００３２】
【発明の効果】本発明のジンクリッチ塗料組成物は、防
錆性に優れ、鋼材のボルト締め接合に優れ、特に鋼材の
ボルト締め接合部における接合面に施すことによりすべ
り摩擦力を高めることができる。したがって、本発明の
ジンクリッチ塗料組成物は、特に亜鉛めっき鋼や亜鉛合
金めっき鋼からなる、ボルト締め施工可能な鋼構造物や
鋼構築物、例えば道路、橋梁、鉄道、港湾、ビル、工
場、プレハブ住宅、発電所、鉄塔、遊園地、プール、そ
の他の娯楽・アミューズメント施設等の防食が要求され
る用途に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 雅紀 千葉県千葉市稲毛区黒砂２−14−35−３ (72)発明者 青木 大輔 千葉県千葉市美浜区稲毛海岸１−３ ベル ビュー稲毛１−403 (72)発明者 紺野 吉信 東京都八王子市狭間町1456番地 株式会社 スリーボンド内 (72)発明者 清田 三千博 千葉県成田市江弁須369−２ (72)発明者 中山 洋 千葉県千葉市稲毛区長沼町173−95 Ｆターム(参考） 4J038 CE071 DL021 HA066 HA286 HA476 KA08 NA03 PC02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）亜鉛末、（Ｂ）結着剤、及び
    （Ｃ）針状顔料及び高硬度顔料からなる顔料を含有して
    成るジンクリッチ塗料組成物。
  2. 【請求項２】 （Ｂ）成分の結着剤がアルキルシリケー
    ト縮合物又はアルキルシリケート縮合物−合成樹脂系結
    着剤である請求項１記載のジンクリッチ塗料組成物。
  3. 【請求項３】 （Ａ）成分の亜鉛末が平均粒径１〜５０
    μｍのものである請求項１又は２記載のジンクリッチ塗
    料組成物。
  4. 【請求項４】 アルキルシリケート縮合物−合成樹脂系
    結着剤がアルキルシリケート縮合物−ブチラール樹脂系
    結着剤である請求項２又は３記載のジンクリッチ塗料組
    成物。
  5. 【請求項５】 結着剤におけるアルキルシリケート縮合
    物とブチラール樹脂との割合が質量比で６０：４０ない
    し９５：５である請求項４記載のジンクリッチ塗料組成
    物。
  6. 【請求項６】 （Ｃ）成分の顔料における針状顔料と高
    硬度顔料との割合が質量比で１：９ないし９：１である
    請求項１ないし５のいずれかに記載のジンクリッチ塗料
    組成物。
  7. 【請求項７】 針状顔料が長径５〜２００μｍ、アスペ
    クト比１０〜２００のものである請求項１ないし６のい
    ずれかに記載のジンクリッチ塗料組成物。
  8. 【請求項８】 針状顔料が針状炭酸カルシウム又は針状
    ホウ酸アルミニウムである請求項１ないし７のいずれか
    に記載のジンクリッチ塗料組成物。
  9. 【請求項９】 高硬度顔料がモース硬度７以上のもので
    ある請求項１ないし８のいずれかに記載のジンクリッチ
    塗料組成物。
  10. 【請求項１０】 配合割合が、質量基準で、（Ａ）成分
    ５０〜９３％、（Ｂ）成分５〜３５％及び（Ｃ）成分２
    〜１５％の範囲である請求項１ないし９のいずれかに記
    載のジンクリッチ塗料組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007099832A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Yokogawa Bridge Corp 有機ジンクリッチ塗料組成物
KR100816522B1 (ko) 2006-12-21 2008-03-24 (주)디피아이 홀딩스 수용성 방청 도료 및 이를 이용한 도막 형성 방법
JP2013043986A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Chugoku Marine Paints Ltd 一次防錆塗料組成物、一次防錆塗膜および一次防錆塗膜付き鋼板

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