JP2004359800A

JP2004359800A - Thick film-form inorganic zinc-rich paint and method for forming multilayer coating film using the same

Info

Publication number: JP2004359800A
Application number: JP2003159213A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ikehira; 猛池平; Satoshi Yaoita; 聡矢尾板
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thick film-form inorganic zinc-rich paint of one-part-one-powder type capable of preventing foaming when forming a multilayer coating film by coating a previously obtained coating film with another coating material irrespective of the presence/absence of any hole-sealing treatment step. <P>SOLUTION: The thick film-form inorganic zinc-rich paint of one-part-one-powder type comprises a coating liquid containing an alkylsilicate resin with the ratio:weight-average molecular weight/number-average molecular weight being ≤40 and zinc powder. In this paint, the morpholine gel time of the coating liquid is ≤60 s, and it is preferable that the alkylsilicate resin has a weight-average molecular weight of 3,000-200,000 and be obtained by reaction between a hydroxyl-containing resin and a silicate compound. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機ジンクリッチペイントおよびそれを用いた複層塗膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼構造物と呼ばれる、船舶、橋梁、タンク、プラント等の重防食塗装として、通常、ＪＩＳＫ５５５３によって規定されている無機ジンクリッチペイントが用いられている。この無機ジンクリッチペイントを塗布して得られる亜鉛末含有塗膜には、亜鉛末の存在によって、通常、気孔が多数存在する。従って、得られた塗膜の上に別の塗料を塗布して新たに塗膜を形成すると、気孔と別の塗料とが置換することによって塗膜の発泡やピンホール等の塗膜欠陥が発生する。
【０００３】
従来、これを防止するため、塗料を塗布する前に、塗料を多量の溶剤で希釈した低粘度塗料を塗布し、亜鉛末含有塗膜中の気孔を追い出す、ミストコート工程と呼ばれる封孔処理工程を行っていた。
【０００４】
しかしながらこの封孔処理工程によっても上記気孔を完全に追い出すことができるわけではない。また、工数削減および溶剤使用量の削減という環境保全の観点から、封孔処理工程を行わなくてもいいよう、上記発泡を抑制することが求められていた。
【０００５】
そこで、塗膜表層にフレーク顔料を偏在させることによって、気孔への溶剤の侵入を防ぎ、発泡を防ぐことができる、フレーク顔料を含む無機質亜鉛塗料組成物が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）
しかしながらこの塗料組成物では、垂直面の塗布時に、塗膜表層にフレーク顔料を偏在させることが困難であるため、発泡が起こる恐れがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５９−５１９５１号公報
【０００７】
【発明の解決する課題】
本発明は、封孔処理工程の有無にかかわらず、得られた塗膜の上にさらに別の塗料を塗布して複層塗膜を形成した際に発泡を防止することができる１液１粉末形の厚膜形無機ジンクリッチペイントを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、重量平均分子量／数平均分子量の比が４０以下であるアルキルシリケート樹脂を含む塗料液と、亜鉛末とからなる１液１粉末形の厚膜形無機ジンクリッチペイントであって、上記塗料液のモルホリンゲルタイムが６０秒以下であることを特徴とする厚膜形無機ジンクリッチペイントである。ここで、アルキルシリケート樹脂は、重量平均分子量が３０００〜２０００００であることが好ましく、水酸基含有樹脂とシリケート化合物とを反応させて得られるものであることが好ましい。なお、水酸基含有樹脂は、２級水酸基および／または３級水酸基含有樹脂であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、基材表面に対して、アルキルシリケート樹脂を含む塗料液と、亜鉛末とからなる１液１粉末形の厚膜形無機ジンクリッチペイントを塗布して亜鉛末含有塗膜を形成する工程（１）、上記工程（１）で得られた亜鉛末含有塗膜に対して、さらに別の塗料を塗布して別の塗膜を形成する工程（２）を含む複層塗膜形成方法であって、上記塗料液のモルホリンゲルタイムが６０秒以下であることを特徴とする複層塗膜形成方法である。ここで、工程（１）と工程（２）との間に封孔処理工程を含まなくてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の厚膜形無機ジンクリッチペイントはＪＩＳＫ５５５３によって規定されている、アルキルシリケート樹脂を含む塗料液と、亜鉛末とからなる１液１粉末形の１種厚膜形無機ジンクリッチペイントである。
【００１１】
本発明の無機ジンクリッチペイントは上記塗料液のモルホリンゲルタイムが６０秒以下であることを特徴とするものである。上記モルホリンゲルタイムが６０秒を超えると本発明の効果が不充分になり、得られた塗膜の上に別の塗膜を形成した際に発泡を生じる場合がある。好ましくは４５秒以下である。
【００１２】
モルホリンゲルタイムの測定は以下の手順にて行う。
【００１３】
１）塗料液を試験管に５ｍｌ入れコルク栓にて密栓し、２０℃恒温槽に５分間静置する。
２）温度２０℃、湿度６５％の環境下において、上記コルク栓を開栓してホールピペットで秤量した０．５ｍｌのモルホリンを試験管内の塗料液に加える。
３）滴下した後、再び試験管を手早くコルク栓にて密栓し、１秒間に上下１往復させて混合撹拌する。
４）５秒毎に（３）の手順を繰り返して、塗料液の流動がなくなった時点をモルホリンゲルタイムとする。
【００１４】
なお、上記塗料液のモルホリンゲルタイムは、上記塗料液の固形分率および塗料液に含まれる後述のアルキルシリケート樹脂の重量平均分子量によって調整することができる。塗料液の固形分率は、例えば、１０〜５０質量％とすることができる。
【００１５】
上記塗料液に含まれるアルキルシリケート樹脂は、加水分解反応によって塗膜を形成することができるものである。上記アルキルシリケート樹脂は、重量平均分子量／数平均分子量の比が４０以下であり、好ましくは２０以下である。４０を超えると塗布作業性が低下する。下限は特に限定されないが、実質的に１である。また、上記アルキルシリケート樹脂は、重量平均分子量が３０００〜２０００００である。さらに、塗布作業性の観点から、上記重量平均分子量の下限値は５０００、上限値は１７００００であることがそれぞれ好ましい。なお、本明細書での重量平均分子量と数平均分子量とは当業者によく知られた、スチレンを標準物質とするゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって決定されるものである。
【００１６】
このようなアルキルシリケート樹脂は、水酸基含有樹脂とシリケート化合物とを、重量平均分子量／数平均分子量が４０以下となるよう、質量比率で例えば、１０：１〜１：１０で混合加熱することにより、反応させて得ることができる。上記水酸基含有樹脂としては、硬化反応の制御の観点から、２級水酸基および／または３級水酸基を含有するものが好ましい。このような樹脂としては例えば、ブチラール樹脂やアクリル樹脂等を挙げることができる。上記ブチラール樹脂として市販されているものは、例えば、エスレックＢシリーズおよびＫシリーズ（いずれも積水化学工業社製）等を挙げることができる。また、上記アクリル樹脂としては、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の２級水酸基モノマーや、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピル（メタ）アクリレート等の３級水酸基モノマーと、その他のモノマーとを含んだモノマー混合液を常法によって重合して得ることができる。
【００１７】
上記シリケート化合物としては、例えば、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン、ジアルキルアルコキシシラン、およびこれらの部分縮合物等を挙げることができる。
上記テトラアルキルシランの部分縮合物として市販されているものとして、ＭＫＣシリケートＭＳ５１（三菱化学社製テトラアルコキシシランの縮合物）、エチルシリケート４０（コルコート社製テトラエトキシシランの縮合物）等を挙げることができる。
【００１８】
上記塗料液には、上記アルキルシリケート樹脂の他に、塗料に用いられる各種添加剤を含むことができる。上記添加剤としては特に限定されず、例えば、加水分解触媒、ダレ止め剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、防錆顔料、着色顔料、体質顔料、有機溶剤等を挙げることができる。
【００１９】
本発明の厚膜形無機ジンクリッチペイントに含まれる亜鉛末としては特に限定されず、例えば、体積平均粒子径が２〜４０μｍである。形状としては特に限定されず、球形、異形いずれでもよい。また、平均粒子径や形状等の異なる２種以上を併用してもよい。上記亜鉛末は、先の塗料液と亜鉛末とを混合した際の顔料質量濃度（ＰＷＣ）が７５％以上になる量であることが好ましい。７５％未満では、ＪＩＳＫ５５５３で規定された１種厚膜形無機ジンクリッチペイントでなくなる。
【００２０】
また、本発明の複層塗膜形成方法は、基材表面に対して、アルキルシリケート樹脂を含む塗料液と、亜鉛末とからなる１液１粉末形の厚膜形無機ジンクリッチペイントを塗布して亜鉛末含有塗膜を形成する工程（１）、上記工程（１）で得られた亜鉛末含有塗膜に対して、さらに別の塗料を塗布して別の塗膜を形成する工程（２）を含む複層塗膜形成方法であって、上記塗料液のモルホリンゲルタイムが６０秒以下であることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の複層塗膜形成方法の工程（１）は、基材表面に対して厚膜形無機ジンクリッチペイントを塗布して亜鉛末含有塗膜を形成するものである。上記基材としては特に限定されず、例えば、鉄および鉄を含む合金等を挙げることができる。上記厚膜形無機ジンクリッチペイントは上述した塗料液と亜鉛末からなるもので、使用時に混合して使用する。上記塗布方法としては特に限定されず、例えば、エアレススプレー塗装、ハケ塗装等を挙げることができる。塗布膜厚は厚膜形として、例えば、乾燥膜厚で３０〜２００μｍである。塗布後、所定時間放置して亜鉛末含有塗膜を形成する。
【００２２】
本発明の複層塗膜形成方法の工程（２）は、上記工程（１）で得られた亜鉛末含有塗膜に対して、さらに別の塗料を塗布して塗膜を形成するものである。通常、無機ジンクリッチペイントを用いた防食工法においては、厚膜形無機ジンクリッチペイントを塗布した後、塗料を塗布する前に、ミストコート工程と呼ばれる封孔処理工程を行うが、本発明の複層塗膜形成方法は、上記工程（１）の後に、必ずしも封孔処理工程を含む必要はない。上記別の塗料としては特に限定されず、例えば、防食塗料と呼ばれるものを挙げることができ、この防食塗料の具体例としては、エポキシ樹脂系塗料を挙げることができる。このような塗料の塗布方法としては、先の工程（１）で述べた方法を挙げることができる。塗布膜厚としては、例えば、乾燥膜厚で３０〜３００μｍである。塗布後、所定時間放置することで上記亜鉛末含有塗膜の上に塗膜を形成する。上記所定時間は、用いられる塗料の種類に応じて適宜設定することができる。
【００２３】
このようにして得られた複層塗膜上に、さらに異なる塗料を塗布してもよい。このような塗料としては特に限定されず、上記エポキシ樹脂系塗料に加え、フッ素樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料等を挙げることができる。塗布方法および塗布膜厚としては、先の工程（１）における方法および乾燥膜厚の説明を適用することができる。
【００２４】
【実施例】
実施例１
ブチラール樹脂とアルキルシリケートの低縮合物とを有機溶媒中、有効成分重量比率１：７で加熱混合することによって、アルキルシリケート樹脂１を得た。得られたアルキルシリケート樹脂の重量平均分子量および重量平均分子量／数平均分子量の比を、スチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）で測定したところ、それぞれ３４０００、１４．０であった。このアルキルシリケート樹脂を含む固形分２５質量％の溶液を塗料液とした。
【００２５】
この塗料液５ｍｌを試験管に秤量してコルク栓にて密栓した後、２０℃の恒温槽で５分間静置した。温度２０℃、湿度６５％の環境下において、コルク栓を開栓し、試験管中の塗料液に対してモルホリン０．５ｍｌを加えた後、再度コルク栓にて密栓して１秒間に上下１往復ずつ５秒間混合撹拌した。この操作ではゲル化が認められなかったので、同様にしてさらにモルホリン０．５ｍｌを加えて混合撹拌した。このようにしてゲル化するかどうかの操作を繰り返したところ、４５秒で塗料液の流動がなくなったので、モルホリンゲルタイムを４５秒とした。
【００２６】
また、ＬＳ−１０（三井金属化学社製亜鉛末、体積平均粒子径１０μｍ）４２部、ＬＳ−５（三井金属化学社製亜鉛末、体積平均粒子径５μｍ）２８部およびＬＳ−２（三井金属化学社製亜鉛末、体積平均粒子径２μｍ）３０部を混合した後、ヘンシェルミキサーにて撹拌して亜鉛末混合物を得た。これにより１液１粉末形の厚膜形無機ジンクリッチペイントを得た。
【００２７】
ブラスト洗浄を行った鋼板（１５０ｍｍ×７０ｍｍ×３．２ｍｍ）に対して、得られた塗料液と亜鉛末との質量比が７５：２５となるように混合して得られたジンクリッチペイントを、温度２０℃、湿度６５％の環境下において、エアレススプレーにて乾燥膜厚７５μｍとなるように塗布した。４８時間放置した後、ハイポン３０マスチックプライマーマルＫ（日本ペイント社製エポキシ樹脂系塗料）をエアレススプレーにて乾燥膜厚１２０μｍとなるように塗布した。４８時間放置した後、亜鉛末含有塗膜とエポキシ樹脂塗膜とからなる複層塗膜を得た。
【００２８】
実施例２
実施例１とは異なるブチラール樹脂を用いてアルキルシリケート樹脂を得た。このアルキルシリケート樹脂の重量平均分子量および重量平均分子量／数平均分子量の比をＧＰＣで測定したところ、それぞれ３２０００、１０．０であった。このアルキルシリケート樹脂を含む固形分２５質量％の溶液を塗料液とした。また、実施例１と同様にして、この塗料液のモルホリンゲルタイムを測定したところ、４０秒であった。
【００２９】
実施例１と同様にして、亜鉛末混合物を得た後、これと先の塗料液とを用いて、実施例１の塗装手順と同様にして、亜鉛末含有塗膜とエポキシ樹脂塗膜とからなる複層塗膜を得た。
【００３０】
参考例
実施例１で用いる鋼板に対して、温度２０℃、湿度６５％の環境下において、通常の厚膜形無機ジンクリッチペイントである日本ペイント社製ニッペジンキー１０００ＱＣをエアレススプレーにて乾燥膜厚７５μｍとなるように塗布した。４８時間放置した後、ハイポン３０マスチックプライマーマルＫ（日本ペイント社製エポキシ樹脂系塗料）１００質量部に対してハイポンシンナー（日本ペイント社製二液型塗料用シンナー）５０質量部で希釈して得られた低粘度塗料を、エアレススプレーにて吹き付け、封孔処理した。２４時間放置した後、ハイポン３０マスチックプライマーマルＫをエアレススプレーにて乾燥膜厚１２０μｍとなるように塗布した。２４時間放置することによって、亜鉛末含有塗膜とエポキシ樹脂塗膜とからなる複層塗膜を得た。
【００３１】
比較例１
封孔処理を行わなかったこと以外は参考例と同様にして、亜鉛末含有塗膜とエポキシ樹脂塗膜とからなる複層塗膜を得た。
【００３２】
比較例２
実施例１とは異なるブチラール樹脂およびアルキルシリケートの低縮合物を用いてアルキルシリケート樹脂を得た。得られたアルキルシリケート樹脂の重量平均分子量および重量平均分子量／数平均分子量の比をＧＰＣで測定したところ、それぞれ１６０００、４．３であった。また、実施例１と同様にして、この塗料液のモルホリンゲルタイムを測定したところ、１８０秒であった。
【００３３】
実施例１と同様にして、亜鉛末混合物を得た後、これと先の塗料液とを用いて、実施例の塗装手順１と同様にして、亜鉛末含有塗膜とエポキシ樹脂塗膜とからなる複層塗膜を得た。
【００３４】
比較例３
実施例１、２および比較例２とは異なるブチラール樹脂およびアルキルシリケートの低縮合物を用いてアルキルシリケート樹脂４を得た。得られたアルキルシリケート樹脂の重量平均分子量および重量平均分子量／数平均分子量の比をＧＰＣで測定したところ、それぞれ１５２０００、４３．２であった。また、実施例１と同様にして、この塗料液のモルホリンゲルタイムを測定したところ、３０秒であった。
【００３５】
実施例１と同様にして、亜鉛末混合物を得た後、塗料液と亜鉛末混合物との混合を混合したところ、増粘が著しく、塗膜化することができなかった。
【００３６】
評価試験
得られた複層塗膜の外観を目視にて評価した。評価基準は以下の通りとし、評価結果は表１に示した。
○：塗膜表面に発泡および／または発泡痕跡がない
×：塗膜表面に発泡および／または発泡痕跡がある
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１の結果から明らかなように、本発明の厚膜形無機ジンクリッチペイントを用いた複層塗膜は、封孔処理工程を経なくても得られる複層塗膜の表面に発泡やピンホール等の塗膜欠陥がないことがわかった（実施例１および２）。これに対し、従来の厚膜形無機ジンクリッチペイントを用いた場合、封孔処理工程を経なければ、複層塗膜に塗膜欠陥が発生することがわかった（比較例１）。また、本発明の所定範囲外のモルホリンゲルタイムの塗料液を用いた場合や、所定範囲外の重量平均分子量／数平均分子量の比のアルキルシリケート樹脂を用いた場合は、複層塗膜に塗膜欠陥が発生したり（比較例３）、粘度が高くなりすぎて造膜が困難である（比較例４）ことがわかった。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の厚膜形無機ジンクリッチペイントでは、その構成成分である塗料液のモルホリンゲルタイムを所定範囲内に設定しているので、封孔処理工程を行わなくても、得られた塗膜の上に別の塗料を塗布して得られる複層塗膜における発泡やピンホール等の塗膜欠陥の発生を防止することができる。
【００４０】
これは、以下のように考えられる。すなわち、ジンクリッチペイントにおける発泡は、塗膜の体積収縮によりクラックが生じ、このクラックが塗膜内に存在する空隙につながることによって起こっているものと考えられる。これに対し、本発明の厚膜形無機ジンクリッチペイントでは、モルホリンゲルタイムを上記範囲内に設定することにより、塗膜の硬化が通常より早く進行する。よって、体積収縮によって生じるクラックが発生せず、その結果、得られた塗膜の上に別の塗料を塗布しても空隙と別の塗料との置換発泡が起こらないと考えられる。
【００４１】
本発明の複層塗膜形成方法では、上記厚膜形無機ジンクリッチペイントを用いるので、有機溶剤を多く含有する塗料を用いる封孔処理工程を省略することができるので、工期を短縮することができるだけでなく、環境に対する負荷を低減させることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inorganic zinc-rich paint and a method for forming a multilayer coating film using the same.
[0002]
[Prior art]
As a heavy-duty anticorrosion coating for ships, bridges, tanks, plants and the like called a steel structure, an inorganic zinc-rich paint specified by JIS K 5553 is usually used. A zinc dust-containing coating film obtained by applying this inorganic zinc-rich paint usually has many pores due to the presence of zinc dust. Therefore, when another paint is applied on the obtained paint film to form a new paint film, the pores are replaced by another paint, which causes paint film defects such as foaming of the paint film and pinholes. I do.
[0003]
Conventionally, in order to prevent this, before applying the coating, a low-viscosity coating obtained by diluting the coating with a large amount of solvent is applied to drive out pores in the zinc dust-containing coating, a sealing process called a mist coating process. Had gone.
[0004]
However, the pores cannot be completely eliminated by this sealing process. In addition, from the viewpoint of environmental preservation such as a reduction in man-hours and a reduction in the amount of solvent used, it has been required to suppress the foaming so that the sealing treatment step is not required.
[0005]
Accordingly, an inorganic zinc paint composition containing a flake pigment has been disclosed which can prevent a solvent from entering pores and prevent foaming by unevenly distributing the flake pigment in the surface layer of a coating film. (For example, refer to Patent Document 1.)
However, in this coating composition, it is difficult to unevenly disperse the flake pigment in the surface layer of the coating film during application on a vertical surface, and thus foaming may occur.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-59-51951 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a one-pack one-powder which can prevent foaming when a multilayer coating film is formed by applying another coating material on the obtained coating film regardless of the presence or absence of the sealing treatment step. It is an object of the present invention to provide a thick-film type inorganic zinc-rich paint.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a one-part, one-powder type thick film type inorganic zinc-rich paint comprising a coating liquid containing an alkyl silicate resin having a weight average molecular weight / number average molecular weight ratio of 40 or less, and zinc powder. A thick-film inorganic zinc-rich paint characterized in that the coating liquid has a morpholine gel time of 60 seconds or less. Here, the alkyl silicate resin preferably has a weight average molecular weight of 3,000 to 200,000, and is preferably obtained by reacting a hydroxyl group-containing resin with a silicate compound. The hydroxyl group-containing resin is preferably a secondary hydroxyl group and / or a tertiary hydroxyl group-containing resin.
[0009]
Further, the present invention provides a one-part, one-powder type thick-film inorganic zinc-rich paint composed of a coating liquid containing an alkyl silicate resin and zinc powder on a substrate surface to form a zinc powder-containing coating film. A multi-layer coating film including a step (1) of forming and a step (2) of forming another coating film by applying another paint to the zinc dust-containing coating film obtained in the above step (1). A method for forming a multilayer coating film, wherein the coating liquid has a morpholine gel time of 60 seconds or less. Here, the sealing treatment step may not be included between the step (1) and the step (2).
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The thick-film inorganic zinc-rich paint of the present invention is a one-pack, one-powder-type thick-film inorganic zinc-rich paint comprising a coating liquid containing an alkyl silicate resin and zinc dust, defined by JIS K5553. is there.
[0011]
The inorganic zinc-rich paint of the present invention is characterized in that the coating liquid has a morpholine gel time of 60 seconds or less. When the morpholine gel time exceeds 60 seconds, the effect of the present invention becomes insufficient, and foaming may occur when another coating film is formed on the obtained coating film. Preferably, it is 45 seconds or less.
[0012]
The morpholine gel time is measured according to the following procedure.
[0013]
1) Put 5 ml of the coating liquid in a test tube, seal with a cork stopper, and allow to stand in a 20 ° C constant temperature bath for 5 minutes.
2) Under an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%, open the cork stopper and add 0.5 ml of morpholine weighed with a whole pipette to the coating liquid in the test tube.
3) After dropping, quickly close the test tube again with a cork stopper, and reciprocate up and down once per second to mix and stir.
4) The procedure of (3) is repeated every 5 seconds, and the point at which the flow of the coating liquid stops flowing is defined as the morpholine gel time.
[0014]
The morpholine gel time of the coating liquid can be adjusted by the solid content of the coating liquid and the weight average molecular weight of an alkyl silicate resin described later contained in the coating liquid. The solid content of the coating liquid can be, for example, 10 to 50% by mass.
[0015]
The alkyl silicate resin contained in the coating liquid can form a coating film by a hydrolysis reaction. The alkyl silicate resin has a ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight of 40 or less, and preferably 20 or less. If it exceeds 40, the coating workability deteriorates. Although the lower limit is not particularly limited, it is substantially 1. Further, the alkyl silicate resin has a weight average molecular weight of 3,000 to 200,000. Further, from the viewpoint of coating workability, it is preferable that the lower limit of the weight average molecular weight is 5000 and the upper limit is 170,000. In addition, the weight average molecular weight and the number average molecular weight in the present specification are determined by gel permeation chromatography (GPC) using styrene as a standard substance, which is well known to those skilled in the art.
[0016]
Such an alkyl silicate resin is obtained by mixing and heating a hydroxyl group-containing resin and a silicate compound at a weight ratio of, for example, 10: 1 to 1:10 such that a weight average molecular weight / number average molecular weight is 40 or less. It can be obtained by reacting. As the hydroxyl group-containing resin, those containing a secondary hydroxyl group and / or a tertiary hydroxyl group are preferred from the viewpoint of controlling the curing reaction. Examples of such a resin include butyral resin and acrylic resin. Commercially available butyral resins include, for example, Esrec B series and K series (both manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). Further, the acrylic resin includes a secondary hydroxyl group monomer such as 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, a tertiary hydroxyl group monomer such as 2-hydroxy-2-methylpropyl (meth) acrylate, and other monomers. It can be obtained by polymerizing a monomer mixture by a conventional method.
[0017]
Examples of the silicate compound include tetraalkoxysilane, alkyl trialkoxysilane, dialkylalkoxysilane, and partial condensates thereof.
Commercially available partial condensates of the above tetraalkylsilanes include MKC silicate MS51 (condensate of tetraalkoxysilane manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), ethyl silicate 40 (condensate of tetraethoxysilane manufactured by Colcoat Co., Ltd.) and the like. Can be.
[0018]
The coating liquid may contain various additives used in the coating, in addition to the alkyl silicate resin. The additives are not particularly limited, and include, for example, a hydrolysis catalyst, an anti-sagging agent, an anti-settling agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a rust-preventive pigment, a coloring pigment, an extender pigment, and an organic solvent. .
[0019]
The zinc powder contained in the thick-film inorganic zinc-rich paint of the present invention is not particularly limited, and for example, has a volume average particle diameter of 2 to 40 μm. The shape is not particularly limited, and may be spherical or irregular. Further, two or more kinds having different average particle diameters and shapes may be used in combination. The amount of the zinc dust is preferably such that the pigment mass concentration (PWC) when the above-mentioned coating liquid and zinc dust are mixed is 75% or more. If it is less than 75%, it will not be a one-type thick film type inorganic zinc-rich paint specified in JIS K5553.
[0020]
In the method for forming a multilayer coating film of the present invention, a one-part, one-powder type thick-film inorganic zinc-rich paint comprising a coating liquid containing an alkyl silicate resin and zinc dust is applied to a substrate surface. (1) forming a zinc dust-containing coating by applying another paint to the zinc dust-containing coating obtained in the above step (1) to form another coating (2). ), Wherein the morpholine gel time of the coating liquid is 60 seconds or less.
[0021]
In the step (1) of the method for forming a multilayer coating film of the present invention, a thick-film inorganic zinc-rich paint is applied to the surface of a substrate to form a zinc dust-containing coating film. The substrate is not particularly limited, and examples thereof include iron and an alloy containing iron. The thick-film inorganic zinc-rich paint is composed of the above-described coating liquid and zinc dust, and is used by mixing at the time of use. The coating method is not particularly limited, and examples thereof include airless spray coating and brush coating. The applied film thickness is, for example, 30 to 200 μm in a dry film thickness as a thick film type. After the application, the coating is left for a predetermined time to form a zinc dust-containing coating film.
[0022]
In the step (2) of the method for forming a multilayer coating film of the present invention, another coating material is further applied to the zinc dust-containing coating film obtained in the above step (1) to form a coating film. . Usually, in the anticorrosion method using inorganic zinc-rich paint, after applying the thick-film-type inorganic zinc-rich paint, and before applying the paint, a sealing process called a mist coating process is performed. The layer coating film forming method does not necessarily need to include a sealing treatment step after the above step (1). The other paint is not particularly limited, and includes, for example, a so-called anticorrosion paint. Specific examples of the anticorrosion paint include an epoxy resin paint. As a method for applying such a paint, the method described in the step (1) can be exemplified. The applied film thickness is, for example, 30 to 300 μm in dry film thickness. After the application, the coating is formed on the zinc dust-containing coating by being left for a predetermined time. The predetermined time can be appropriately set according to the type of the paint used.
[0023]
A different paint may be further applied on the multilayer coating film obtained in this manner. Such paints are not particularly limited, and include, in addition to the epoxy resin-based paints, fluororesin-based paints, acrylic resin-based paints, polyester resin-based paints, urethane resin-based paints, and the like. As the coating method and the coating film thickness, the description in the method and the dry film thickness in the previous step (1) can be applied.
[0024]
【Example】
Example 1
The alkyl silicate resin 1 was obtained by heating and mixing the butyral resin and the low-condensate of the alkyl silicate in an organic solvent at a weight ratio of the active ingredient of 1: 7. When the weight average molecular weight and the ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight of the obtained alkyl silicate resin were measured by gel permeation chromatography (GPC) using styrene as a standard substance, they were 34,000 and 14.0, respectively. A solution having a solid content of 25% by mass containing this alkyl silicate resin was used as a coating liquid.
[0025]
After 5 ml of this coating liquid was weighed into a test tube and sealed with a cork stopper, it was allowed to stand in a thermostat at 20 ° C. for 5 minutes. Under an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%, the cork stopper is opened, and 0.5 ml of morpholine is added to the coating liquid in the test tube. The mixture was mixed and stirred for 5 seconds in a reciprocating manner. Since no gelation was observed in this operation, 0.5 ml of morpholine was further added and mixed and stirred in the same manner. When the operation of gelling was repeated in this manner, the flow of the coating liquid stopped in 45 seconds, so the morpholine gel time was set to 45 seconds.
[0026]
In addition, 42 parts of LS-10 (Zinc powder manufactured by Mitsui Kinzoku Kagaku Co., volume average particle diameter 10 μm), 28 parts of LS-5 (Zinc powder manufactured by Mitsui Kinzoku Kagaku Co., volume average particle diameter 5 μm) and LS-2 (Mitsui Metals Co., Ltd.) After mixing 30 parts of zinc powder (manufactured by Kagaku Co., volume average particle diameter 2 μm), the mixture was stirred with a Henschel mixer to obtain a zinc powder mixture. As a result, a one-pack, one-powder type thick-film inorganic zinc-rich paint was obtained.
[0027]
A zinc-rich paint obtained by mixing a blast-cleaned steel plate (150 mm × 70 mm × 3.2 mm) so that the mass ratio of the obtained coating liquid and zinc dust is 75:25, In an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%, application was performed by airless spray so as to have a dry film thickness of 75 μm. After being left for 48 hours, Hypon 30 Mastic Primer Maru K (epoxy resin paint manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was applied by airless spray to a dry film thickness of 120 μm. After standing for 48 hours, a multilayer coating film consisting of a zinc dust-containing coating film and an epoxy resin coating film was obtained.
[0028]
Example 2
An alkyl silicate resin was obtained using a butyral resin different from that in Example 1. The weight average molecular weight and the ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight of this alkyl silicate resin were measured by GPC and found to be 32,000 and 10.0, respectively. A solution having a solid content of 25% by mass containing this alkyl silicate resin was used as a coating liquid. The morpholine gel time of this coating liquid was measured in the same manner as in Example 1, and it was 40 seconds.
[0029]
After obtaining a zinc dust mixture in the same manner as in Example 1, the zinc dust-containing coating film and the epoxy resin coating film were used in the same manner as in the coating procedure of Example 1 by using this and the above-mentioned coating liquid. The resulting multilayer coating film was obtained.
[0030]
Reference example Nippe Zinkey 1000QC manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., which is a normal thick-film inorganic zinc-rich paint, is airlessly sprayed on the steel sheet used in Example 1 under an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%. It was applied so as to have a dry film thickness of 75 μm. After being left for 48 hours, 100 parts by mass of Hypon 30 Mastic Primer Maru K (Nippon Paint Co., Ltd. epoxy resin paint) was diluted with 50 parts by mass of Hypon thinner (Nippon Paint Co., Ltd. two-component paint thinner) to obtain. The obtained low-viscosity paint was sprayed by an airless spray to perform a sealing treatment. After standing for 24 hours, Hypon 30 Mastic Primer Maru K was applied by airless spraying to a dry film thickness of 120 μm. By allowing to stand for 24 hours, a multilayer coating film composed of a zinc dust-containing coating film and an epoxy resin coating film was obtained.
[0031]
Comparative Example 1
A multilayer coating film composed of a zinc dust-containing coating film and an epoxy resin coating film was obtained in the same manner as in Reference Example except that the sealing treatment was not performed.
[0032]
Comparative Example 2
An alkyl silicate resin was obtained using a low-condensation product of a butyral resin and an alkyl silicate different from that in Example 1. When the weight average molecular weight and the ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight of the obtained alkyl silicate resin were measured by GPC, they were 16,000 and 4.3, respectively. The morpholine gel time of this coating liquid was measured in the same manner as in Example 1, and it was 180 seconds.
[0033]
After a zinc dust mixture was obtained in the same manner as in Example 1, the zinc dust-containing coating film and the epoxy resin coating film were used in the same manner as in the coating procedure 1 of the example, using this and the above-mentioned coating liquid. The resulting multilayer coating film was obtained.
[0034]
Comparative Example 3
An alkyl silicate resin 4 was obtained using a low-condensation product of a butyral resin and an alkyl silicate different from those in Examples 1 and 2 and Comparative Example 2. When the weight average molecular weight and the ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight of the obtained alkyl silicate resin were measured by GPC, they were 152000 and 43.2, respectively. The morpholine gel time of this coating liquid was measured in the same manner as in Example 1, and it was 30 seconds.
[0035]
After a zinc dust mixture was obtained in the same manner as in Example 1, the mixture of the coating liquid and the zinc dust mixture was mixed. As a result, the viscosity was remarkably increased, and a coating could not be formed.
[0036]
Evaluation test The appearance of the obtained multilayer coating film was visually evaluated. The evaluation criteria were as follows, and the evaluation results are shown in Table 1.
：: no foaming and / or no trace of foaming on the surface of the coating film x: foaming and / or traces of foaming on the surface of the coating film
[Table 1]

[0038]
As is clear from the results in Table 1, the multilayer coating using the thick-film-type inorganic zinc-rich paint of the present invention has a foam or pin on the surface of the multilayer coating obtained without the sealing step. It was found that there were no coating defects such as holes (Examples 1 and 2). On the other hand, when the conventional thick-film-type inorganic zinc-rich paint was used, it was found that a coating film defect occurred in the multilayer coating film without passing through the sealing treatment step (Comparative Example 1). Further, when a coating liquid having a morpholine gel time outside the predetermined range of the present invention is used, or when an alkyl silicate resin having a weight average molecular weight / number average molecular weight ratio outside the predetermined range is used, the coating film is formed on the multilayer coating film. It was found that defects were generated (Comparative Example 3), and the viscosity was too high to form a film (Comparative Example 4).
[0039]
【The invention's effect】
In the thick-film inorganic zinc-rich paint of the present invention, the morpholine gel time of the coating liquid as a component thereof is set within a predetermined range. , A coating film defect such as foaming or pinholes can be prevented in a multi-layer coating film obtained by applying another paint to the coating.
[0040]
This is considered as follows. That is, it is considered that foaming in the zinc-rich paint is caused by cracks caused by volume shrinkage of the coating film and the cracks lead to voids existing in the coating film. On the other hand, in the thick-film inorganic zinc-rich paint of the present invention, by setting the morpholine gel time within the above range, the curing of the coating film proceeds faster than usual. Therefore, it is considered that cracks caused by volume shrinkage do not occur, and as a result, even when another paint is applied on the obtained coating film, displacement foaming between the void and another paint does not occur.
[0041]
In the method for forming a multilayer coating film of the present invention, since the thick-film-type inorganic zinc-rich paint is used, a sealing treatment step using a paint containing a large amount of an organic solvent can be omitted, so that the construction period can be shortened. Not only that, but also the burden on the environment can be reduced.

Claims

A one-pack, one-powder thick-film inorganic zinc-rich paint comprising a coating liquid containing an alkyl silicate resin having a weight-average molecular weight / number-average molecular weight ratio of 40 or less, and zinc powder. A thick film type inorganic zinc-rich paint, wherein the gel time is 60 seconds or less.

The thick-film inorganic zinc-rich paint according to claim 1, wherein the alkyl silicate resin has a weight average molecular weight of 3,000 to 200,000.

The thick-film inorganic zinc-rich paint according to claim 1 or 2, wherein the alkyl silicate resin is obtained by reacting a hydroxyl group-containing resin with a silicate compound.

The thick-film inorganic zinc-rich paint according to claim 3, wherein the hydroxyl group-containing resin contains a secondary hydroxyl group and / or a tertiary hydroxyl group.

Forming a zinc dust-containing coating film by applying a one-liquid, one-powder thick-film inorganic zinc-rich paint composed of a coating liquid containing an alkyl silicate resin and zinc dust to the surface of the base material (1) Step (2) of applying another paint to the zinc dust-containing coating film obtained in the step (1) to form another coating film.
A method for forming a multilayer coating film comprising:
The method for forming a multilayer coating film, wherein the morpholine gel time of the coating liquid is 60 seconds or less.

The method for forming a multilayer coating film according to claim 5, wherein a sealing treatment step is not included between the step (1) and the step (2).