JP2008144111A - Water-based rust-prevention coating - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属顔料として亜鉛を含む防錆塗料に関し、特に、亜鉛の白錆の発生を抑制するとともに、防食効果を長期にわたって持続できる水系防錆塗料に関する。 The present invention relates to a rust preventive paint containing zinc as a metal pigment, and more particularly to a water-based rust preventive paint capable of suppressing the occurrence of white rust of zinc and maintaining the anticorrosive effect for a long period of time.
従来から金属表面における防錆塗料として、亜鉛やアルミニウムの犠牲防食作用を利用して、これらを金属顔料として配合した防錆塗料が用いられてきた。
このような防錆塗料(防食被覆組成物)としては、金属顔料として亜鉛粉末または亜鉛粉末とアルミニウム粉末を用い、これら金属顔料を結合して塗膜を形成するためのバインダーとして、水溶性クロム化合物や水溶性クロム化合物とホウ酸とを用いるものがある(特許文献1参照)。
As such a rust-proof coating (corrosion-proof coating composition), a zinc powder or zinc powder and an aluminum powder are used as a metal pigment, and a water-soluble chromium compound is used as a binder for bonding these metal pigments to form a coating film. Some use a water-soluble chromium compound and boric acid (see Patent Document 1).
しかしながら、亜鉛は、犠牲防食作用により早期に腐食し、白錆となって多量に溶出するため基材性状を損なうとともに、防食効果を長期にわたって持続させることができないという問題があり、そのため、アルミニウムを併用して、亜鉛の腐食速度を遅らせて白錆の発生を抑制しているが、アルミニウムは、添加量が多すぎると、亜鉛の白錆よりも基材である鉄の赤錆が発生し、少なすぎると白錆の溶出を抑制できず、最適量を添加しても、白錆の発生を十分に制御することはできないという問題がある。 However, zinc corrodes early due to sacrificial anticorrosive action, and becomes white rust and elutes in large quantities, so there is a problem that the base material properties are impaired and the anticorrosion effect cannot be sustained for a long time. In combination, it slows the corrosion rate of zinc and suppresses the occurrence of white rust, but if the amount of aluminum added is too large, the red rust of the base iron is generated rather than the white rust of zinc. If the amount is too large, the elution of white rust cannot be suppressed, and even if the optimum amount is added, the occurrence of white rust cannot be controlled sufficiently.
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、亜鉛の腐食速度を遅らせて白錆の発生を抑制するとともに、防食作用を長期にわたって持続できる水系防錆塗料を提供することにある。 Therefore, the technical problem to be solved by the present invention, that is, the object of the present invention is to provide a water-based anticorrosive paint that can suppress the generation of white rust by delaying the corrosion rate of zinc and can maintain the anticorrosive action for a long period of time. There is to do.
本請求項1に係る発明は、金属顔料と、該金属顔料を結合して塗膜を形成するバインダーとを含む水系防錆塗料において、前記金属顔料が、錫及び錫含有合金の少なくとも1種と亜鉛とからなることによって、前記課題を解決したものである。 The invention according to claim 1 is an aqueous rust preventive paint comprising a metal pigment and a binder that binds the metal pigment to form a coating film, wherein the metal pigment is at least one of tin and a tin-containing alloy. It consists of zinc and solves the said subject.
また、本請求項2に係る水系防錆塗料は、請求項1に係る発明において、金属顔料が、アルミニウムを含むことによって、前記課題を解決したものである。 The water-based anticorrosive paint according to claim 2 solves the above-described problem by the fact that the metal pigment contains aluminum in the invention according to claim 1.
さらに、本請求項3に係る水系防錆塗料は、請求項1または請求項2に係る発明において、前記錫及び錫含有合金の少なくとも1種の含有量が、錫量として、亜鉛の含有量に対して0.1〜15.0重量%であることによって、前記課題を解決したものである。 Furthermore, the water-based anticorrosive paint according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2, wherein at least one of the tin and the tin-containing alloy has a zinc content as the tin content. On the other hand, the said subject is solved by being 0.1 to 15.0 weight%.
また、本請求項4に係る水系防錆塗料は、請求項1乃至請求項3のいずれかに係る発明において、前記バインダーが、水溶性もしくは加水分解性の有機チタネートであることによって、前記課題を解決したものである。 The water-based anticorrosive paint according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the binder is a water-soluble or hydrolyzable organic titanate. It has been solved.
本発明は、上述したような構成を備えていることによって、以下のような本発明に特有の効果を奏する。
まず、本請求項1に係る発明は、金属顔料が、錫及び錫含有合金の少なくとも1種と亜鉛とからなるので、亜鉛は被塗布物である鉄素地よりも先に腐食して、鉄素地の腐食を防止する。錫及び/または錫含有合金中の錫は、亜鉛の腐食による白錆の発生を抑制するので、優れた防食効果を長期にわたって持続させることができる。
Since the present invention has the above-described configuration, the following effects specific to the present invention can be achieved.
First, in the invention according to claim 1, since the metal pigment is composed of at least one of tin and a tin-containing alloy and zinc, the zinc is corroded before the iron base material to be coated, and the iron base material Prevent corrosion. Since tin in the tin and / or tin-containing alloy suppresses the occurrence of white rust due to corrosion of zinc, an excellent anticorrosive effect can be maintained for a long time.
また、請求項2に係る水系防錆塗料は、請求項1に係る発明において、金属顔料が、さらにアルミニウムを含むので、アルミニウムは、亜鉛よりも先に腐食し、亜鉛の腐食速度を遅らせて白錆の発生を抑制するので、前述した錫の効果と相乗して請求項1に係る発明が奏する効果をさらに向上させることができる。 In the water-based anticorrosive paint according to claim 2, in the invention according to claim 1, since the metal pigment further contains aluminum, the aluminum corrodes prior to zinc, and the corrosion rate of zinc is retarded. Since the occurrence of rust is suppressed, the effect of the invention according to claim 1 can be further improved in synergy with the effect of tin described above.
さらに、本請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に係る発明において、前記錫及び錫含有合金の少なくとも1種の含有量を、錫量として、亜鉛の含有量に対して0.1〜15.0重量%とすることによって、前述した錫の効果を最大限に発揮させることができる。 Furthermore, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2, wherein at least one content of the tin and the tin-containing alloy is set to 0, relative to the content of zinc. By setting the content to 0.1 to 15.0% by weight, the above-described effect of tin can be maximized.
また、本請求項4に係る発明は、請求項1乃至は請求項3のいずれかに係る発明が奏する効果に加え、バインダーが、水溶性もしくは加水分解性の有機チタネートであることによって、塗料の焼き付け時に、塗料中の有機チタネートが熱分解して生成されるチタンが、基材と亜鉛または亜鉛とアルミニウム及び錫及び/または錫合金を化学的あるいは物理的に結合して空隙を有する塗膜を形成するため、これら金属同士の接触する機会が多くなり、亜鉛及びアルミニウムの犠牲防食作用を向上させるとともに、例えば、チェーン部品やボルト・ナット等やファスナー類のような鉄素地からなる基材に対して被塗物との付着性を高めることができる。 In addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, the invention according to claim 4 is characterized in that the binder is a water-soluble or hydrolyzable organic titanate. Titanium produced by thermal decomposition of organic titanate in paint during baking forms a coating film having voids by chemically or physically bonding the base and zinc or zinc and aluminum and tin and / or tin alloy. As a result, the chance of contact between these metals is increased, and the sacrificial anticorrosive action of zinc and aluminum is improved. For example, for base materials made of iron base such as chain parts, bolts / nuts, fasteners, etc. Thus, adhesion to the object can be improved.
本発明の水系防錆塗料は、亜鉛を主成分とする金属顔料と、該金属顔料を結合して塗膜を形成するバインダーとを含み、前記亜鉛を主成分とする金属顔料が、錫及び錫含有合金の少なくとも1種を含み、さらに、アルミニウムを含むものであって、犠牲防食作用による亜鉛の腐食を遅らせて白錆の発生を抑制するとともに、防食作用を長期にわたって持続できるものであれば、その具体的な態様はいずれのものであっても良い。 The water-based anticorrosive paint of the present invention comprises a metal pigment mainly composed of zinc and a binder that binds the metal pigment to form a coating film, and the metal pigment mainly composed of zinc includes tin and tin. As long as it contains at least one of the containing alloys and further contains aluminum, it suppresses the occurrence of white rust by delaying the corrosion of zinc by the sacrificial anticorrosive action, and can maintain the anticorrosive action for a long period of time. The specific aspect may be any one.
前記金属顔料である錫、錫含有合金、亜鉛及びアルミニウムの形態については特に制限はなく、例えば、粉状体や粒状体等の形態が取り得る。
粉状体や粒状体として用いる場合には、球状、フレーク状、棒状等の形状が取り得るが、特に、フレーク状のものを用いると、塗料に添加した場合に、優れた分散性を示すとともに、これらフレークが重なるように被塗物に付着するため被覆効果が高く、防食効果を高めることができる。
There is no restriction | limiting in particular about the form of the said metal pigment tin, a tin containing alloy, zinc, and aluminum, For example, forms, such as a powdery body and a granular material, can take.
When used as a powder or granule, it can take the shape of a sphere, flake, rod, etc. In particular, when a flake is used, it exhibits excellent dispersibility when added to a paint. Since these flakes adhere to the object to be coated so that they overlap, the coating effect is high and the anticorrosion effect can be enhanced.
このフレーク状の粉状体や粒状体は、ボールミルやアトライタ等により展延処理して得られるものであり、その平均アスペクト比(平均長径/平均厚み)が10以上のものがより好ましい。 The flaky powder or granule is obtained by spreading treatment with a ball mill, an attritor or the like, and preferably has an average aspect ratio (average major axis / average thickness) of 10 or more.
本発明の金属顔料である亜鉛は、犠牲防食作用を奏する主成分であり、さらに、アルミニウムを併用すると、アルミニウムは、犠牲防食作用を奏するとともに、亜鉛よりも先に腐食して亜鉛の腐食により生成する白錆の発生を抑制する。 Zinc, which is a metal pigment of the present invention, is a main component that exhibits sacrificial anticorrosive action. Further, when aluminum is used in combination, aluminum exhibits sacrificial anticorrosive action and corrodes before zinc and is generated by corrosion of zinc. Suppresses the generation of white rust.
そして、本発明では、これら錫及び錫含有合金の少なくとも1種、すなわち、錫または錫含有合金を単独で用いるか、あるいは、錫及び錫含有合金の中から2種以上を併用するものであり、水系防錆塗料中での含有量は、錫量として、亜鉛の含有量に対して、0.1〜15.0重量%とすることが好ましく、0.1重量%未満では、白錆の発生を十分に抑制することはできず、15.0重量%を越えると、亜鉛による犠牲防食効果を有効に発揮することができない。
なお、錫及び錫含有合金の中から2種以上を用いる場合には、前記水系防錆塗料中での錫量は、これらの錫量を合算したものである。
In the present invention, at least one of these tin and tin-containing alloys, that is, using tin or a tin-containing alloy alone, or using two or more of tin and tin-containing alloys in combination, The content in the water-based anti-corrosion paint is preferably 0.1 to 15.0% by weight with respect to the zinc content as the amount of tin, and if it is less than 0.1% by weight, white rust is generated. Cannot be sufficiently suppressed, and if it exceeds 15.0% by weight, the sacrificial anticorrosive effect by zinc cannot be exhibited effectively.
In addition, when using 2 or more types from tin and a tin containing alloy, the amount of tin in the said water-system antirust coating is the sum of these amounts of tin.
本発明のバインダーとして水溶性もしくは加水分解性の有機チタネートを用いた場合には、形成された塗膜は基材に対する付着性が優れるとともに、空隙が多いため金属顔料同士の直接接触を図ることができ、亜鉛やアルミニウムの犠牲防食作用を効果的に発揮させることができる。 When a water-soluble or hydrolyzable organic titanate is used as the binder of the present invention, the formed coating film has excellent adhesion to the substrate, and since there are many voids, direct contact between metal pigments can be achieved. The sacrificial anticorrosive action of zinc or aluminum can be effectively exhibited.
このような有機チタネートとしては、チタンアルコキシドやチタンキレートであって、前記チタンアルコキシドとしては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、テトラメチルチタネート等が挙げられ、前記チタンキレートとしては、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトナート、ポリチタンアセチルアセトナート、チタンオクチレングリコレート、チタンエチルアセトアセテート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート等が挙げられ、これら化合物の1種または2種以上を用いてもよい。 Examples of such an organic titanate include titanium alkoxide and titanium chelate, and examples of the titanium alkoxide include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, tetra (2-ethylhexyl) titanate, and tetramethyl titanate. Examples of the chelate include titanium acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium ethyl acetoacetate, titanium lactate, titanium triethanolaminate, and the like. Or you may use 2 or more types.
本発明の水系防錆塗料は、常法にしたがって、金属顔料をバインダーとともに混合、攪拌することによって得られる。その際、水、アルコール系溶剤、セロソルブ系溶剤、グリコール系溶剤といった溶剤、顔料、染料、分散剤、消泡剤等の塗料用添加剤を添加しても良い。 The water-based anticorrosive paint of the present invention can be obtained by mixing and stirring a metal pigment together with a binder according to a conventional method. At that time, solvents such as water, alcohol solvents, cellosolve solvents, glycol solvents, paint additives such as pigments, dyes, dispersants and antifoaming agents may be added.
また、金属顔料は、各成分を個別に、あるいは、一部または全部の成分を予め混合して添加しても良い。さらに、溶媒と混合してスラリー状として添加しても良い。 In addition, the metal pigment may be added by adding each component individually or by mixing some or all of the components in advance. Furthermore, it may be mixed with a solvent and added as a slurry.
このような溶媒としては、前記した溶媒と同様のプロピレングリコールやエチレングリコール等のグリコール系溶媒、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒等が挙げられる。 Examples of such solvents include glycol solvents such as propylene glycol and ethylene glycol, alcohol solvents such as ethanol and isopropanol, cellosolv solvents such as butyl cellosolve, and the like.
以下に本発明を実施例及び比較例により詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に示す成分と配合の組み合わせにのみ限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited only to the combinations of components and blends shown in the following examples.
表1の配合にしたがって、所定の成分を所定の配合量で混合・攪拌して本発明の水系防錆塗料を製造した。 In accordance with the formulation shown in Table 1, predetermined components were mixed and stirred in a predetermined amount to produce the water-based anticorrosive paint of the present invention.
得られた水系防錆塗料を用い、ボルトを被塗布物としてディプスピン法を用いて被覆し、150℃で15分間予熱した後、350℃で25分間焼き付け、厚さ10μmの塗膜が形成されたボルトを得た。
このボルトに対して、「JISーZ 2371」に準拠して1000時間及び2000時間の塩水噴霧試験を行って、目視により発生した白錆の量及び赤錆の発生状況を観察した。その結果を表1に記号で示した。各記号の意味については、表1の下に注記している。
Using the obtained water-based anticorrosive paint, the bolt was coated using the dip spin method as a coating object, preheated at 150 ° C. for 15 minutes, and then baked at 350 ° C. for 25 minutes to form a coating film having a thickness of 10 μm. I got a bolt.
The bolts were subjected to a 1000 hour and 2000 hour salt spray test in accordance with “JIS-Z 2371” to observe the amount of white rust generated and the occurrence of red rust. The results are shown in Table 1 by symbols. The meaning of each symbol is noted below Table 1.
比較例1〜18
表2の配合に従って、所定の成分を所定の配合量で混合・攪拌して18種の水系防錆塗料を得た。得られた水系防錆塗料について、実施例1と同様の試験を行い、その結果を表2に示す。各記号の意味については、表2の下に注記している。
Comparative Examples 1-18
According to the composition shown in Table 2, predetermined components were mixed and stirred in a predetermined amount to obtain 18 types of water-based anticorrosive paints. The obtained water-based anticorrosive paint was tested in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. The meaning of each symbol is noted below Table 2.
なお、表1及び表2において、※1〜※7は以下のとおりである。
※1:亜鉛フレークをプロピレングリコールでスラリーとしたもの。
※2:旭化成社製アルミペースト「AW−620」、アルミニウム含有量62重量%。
※3:70重量%亜鉛ー30重量%錫合金
※4:(HO)2Ti(C3H5O3)2のイソプロピルアルコール溶液。
※5:(C3H7O)2Ti(C6H14O3N)2のイソプロピルアルコール溶液。
※6:ROHM AND HAAS社製「PRIMAL RM2020NPR」(ポリウレタン系)。
※7:消泡剤(シリコン系またはアクリル系)。
また、表1〜表2中の配合量は重量部である。
In Tables 1 and 2, * 1 to * 7 are as follows.
* 1: Zinc flakes made into a slurry with propylene glycol.
* 2: Aluminum paste “AW-620” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., aluminum content 62% by weight.
* 3: 70 wt% zinc-30 wt% tin alloy * 4: Isopropyl alcohol solution of (HO) 2 Ti (C 3 H 5 O 3 ) 2 .
* 5: An isopropyl alcohol solution of (C 3 H 7 O) 2 Ti (C 6 H 14 O 3 N) 2 .
* 6: “PRIMAL RM2020NPR” (polyurethane type) manufactured by ROHM AND HAAS.
* 7: Antifoaming agent (silicone or acrylic).
Moreover, the compounding quantity of Table 1-Table 2 is a weight part.
表1に示した実施例1〜6、表2に示した比較例1にみられるように、亜鉛と錫または錫含有合金を含む実施例1〜6では、1000時間の塩水噴霧試験において、発生した白錆の量は少なく、また、赤錆の発生も認められなかった。
一方、錫または錫含有合金を含まない比較例1では、赤錆の発生は認められないものの、犠牲防食作用による亜鉛の腐食速度が早いため、発生した白錆の量は多かった。
これらの結果から明らかなように、錫または錫含有合金の添加は、亜鉛による犠牲防食作用を維持しながら、犠牲防食作用による亜鉛の腐食速度を遅らせて、白錆の発生を抑制するとともに、亜鉛の犠牲防食作用を長期にわたって持続させるものである。
As seen in Examples 1 to 6 shown in Table 1 and Comparative Example 1 shown in Table 2, Examples 1 to 6 containing zinc and tin or a tin-containing alloy were generated in a 1000 hour salt spray test. The amount of white rust produced was small, and no red rust was observed.
On the other hand, in Comparative Example 1 which does not contain tin or a tin-containing alloy, although generation of red rust was not observed, the amount of white rust generated was large because of the high corrosion rate of zinc due to sacrificial anticorrosive action.
As is clear from these results, the addition of tin or a tin-containing alloy suppresses the occurrence of white rust by slowing the corrosion rate of zinc by the sacrificial anticorrosive action while maintaining the sacrificial anticorrosive action by zinc. The sacrificial anticorrosive action of is maintained for a long time.
また、亜鉛にアルミニウム及び錫または錫含有合金を併用した実施例7〜18では、2000時間の塩水噴霧試験においても、白錆の発生量は少なく、また、赤錆の発生も無かった。
一方、錫を含まず、亜鉛とアルミニウムを併用した比較例6、11では、2000時間の塩水噴霧試験でも赤錆の発生は認められないものの、1000時間の塩水噴霧試験において、多量の白錆が発生した。
これらの結果から明らかなように、アルミニウムと錫または錫含有合金の併用は、前記実施例1〜6の錫による白錆の抑制効果と防食効果の持続性を相乗的に向上させるものである。
Further, in Examples 7 to 18 in which aluminum and tin or a tin-containing alloy were used in combination with zinc, the amount of white rust generated was small and no red rust was generated even in the 2000 hour salt spray test.
On the other hand, in Comparative Examples 6 and 11 in which zinc and aluminum were used in combination without tin, although generation of red rust was not observed even in the 2000 hour salt spray test, a large amount of white rust was generated in the 1000 hour salt spray test. did.
As is clear from these results, the combined use of aluminum and tin or a tin-containing alloy synergistically improves the white rust inhibitory effect and the anticorrosive effect of the tin of Examples 1-6.
以上、詳述したように、本発明の水系防錆塗料は、金属顔料として亜鉛と錫及び錫含有合金の少なくとも1種とを併用することによって、白錆の発生が大幅に抑制されるとともに、その犠牲防食作用が長期にわたって持続できるものであって、その効果は甚大である。 As described above in detail, the water-based anticorrosive paint of the present invention is greatly reduced in the occurrence of white rust by using zinc and at least one of tin and a tin-containing alloy in combination as a metal pigment, Its sacrificial anticorrosive action can be sustained for a long time, and its effect is enormous.
Claims (4)
前記金属顔料が、錫及び錫含有合金の少なくとも1種と亜鉛とからなることを特徴とする水系防錆塗料。 In an aqueous rust preventive paint comprising a metal pigment and a binder that binds the metal pigment to form a coating film,
An aqueous rust preventive paint, wherein the metal pigment comprises at least one of tin and a tin-containing alloy and zinc.
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