JP2017013474A - Aqueous anticorrosive coating and aqueous anticorrosive coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水性防食塗装及び、水性防食塗装方法に関し、特に、優れた耐候性及び防食性を付与することが可能な水性防食塗装及び、水性防食塗装方法に関する。 The present invention relates to a water-based anticorrosion coating and a water-based anticorrosion coating method, and more particularly to a water-based anticorrosion coating and a water-based anticorrosion coating method capable of imparting excellent weather resistance and corrosion resistance.
従来、橋梁、プラント及びタンク等の各種陸上鋼構造物や海洋鋼構造物には、防食目的としての塗装（以下、防食塗装ともいうことがある）が施されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various onshore steel structures such as bridges, plants, and tanks and marine steel structures have been coated for anticorrosion purposes (hereinafter sometimes referred to as anticorrosion coating).
一般に、防食塗装では、下塗り塗料と上塗り塗料とが用いられる。下塗り塗料は、被塗装物に防食・防錆機能を付与する目的で使用されるのが一般的である。上塗り塗料は、一般的に、被塗装物の美観保持を目的として使用され、耐候性に優れている。更に、下塗り塗膜と上塗り塗膜との中間になる中塗り塗料が使用されることがある。中塗り塗料は、下塗り塗膜と上塗り塗膜とに対する付着性を持ち、上塗り塗膜の耐はがれ性、下塗り塗膜の保護などといった塗装系の耐久性向上を目的として用いられる。防食塗装に用いられる中塗り塗料は、上塗り塗膜の耐はがれ性向上を目的として用いられているのが一般的である。 In general, in the anticorrosion coating, an undercoat paint and an overcoat paint are used. The undercoat paint is generally used for the purpose of imparting an anticorrosion / rust prevention function to an object to be coated. The top coating is generally used for the purpose of maintaining the aesthetic appearance of the object to be coated, and is excellent in weather resistance. Further, an intermediate coating material that is intermediate between the undercoat film and the topcoat film may be used. The intermediate coating has adhesion to the undercoat film and the topcoat film, and is used for the purpose of improving the durability of the coating system such as peeling resistance of the topcoat film and protection of the undercoat film. In general, the intermediate coating used for anticorrosion coating is used for the purpose of improving the peeling resistance of the top coating film.
このような防食塗装では、いずれの塗料にも有機溶剤系塗料、すなわち、揮発性有機物質が含まれている塗料を使用することが一般的であった。 In such anticorrosion coating, it is common to use organic solvent-based paints, that is, paints containing volatile organic substances in any paint.
揮発性有機物質が含まれている塗料である有機溶剤系塗料を用いた塗装作業は揮発性有機物質の存在ゆえに塗装作業者に与える影響が大きい。 A painting operation using an organic solvent-based paint, which is a paint containing a volatile organic substance, has a great influence on the painter due to the presence of the volatile organic substance.
そこで、近年、有機溶剤系塗料から水性塗料への転換が強く要望されるようになってきている。すなわち、揮発性有機物質が原料・組成に含まれていない水性防食塗装、例えば、使用する全ての塗料を水性塗料に転換した水性防食塗装や、水性防食塗装方法が求められている。 Therefore, in recent years, there has been a strong demand for switching from organic solvent-based paints to water-based paints. That is, there is a need for water-based anticorrosive coatings that do not contain volatile organic substances in their raw materials and compositions, for example, water-based anticorrosive coatings in which all paints used are converted to water-based paints, and water-based anticorrosive coating methods.
例えば、特許第５２４６９７７号では、下塗り塗料から上塗り塗料まで、すべての塗料を水性とし、被塗装物に防食・防錆機能を付与する水性防食塗装方法が提案されていた。 For example, in Japanese Patent No. 5246777, there has been proposed an aqueous anticorrosion coating method that renders all paints from undercoat paints to topcoat paints water-based, and imparts anticorrosion / rust prevention functions to the objects to be coated.
一方、本願の発明者は、特開２００４−２９９９７９号公報（特許第４３４３５７０号）において、防錆効果に優れた水性下塗り塗料を提案し、使用する全ての塗料を水性塗料に転換するための一歩となる提案を行っている。 On the other hand, the inventor of the present application proposes a water-based undercoating paint excellent in rust prevention effect in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-299979 (Patent No. 4343570), and one step for converting all the paints used to water-based paints. The proposal which becomes becomes.
この特開２００４−２９９９７９号公報（特許第４３４３５７０号）で提案した水性下塗り塗料は優れた防錆効果を発揮できるものであったが、その上に塗る上塗り塗料としては依然として、揮発性有機物質が含まれている有機溶剤系塗料が使用されていた。 Although the water-based undercoat paint proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-299979 (Patent No. 4343570) was able to exhibit an excellent rust-preventing effect, volatile organic substances are still used as the overcoat paint to be applied thereon. The included organic solvent-based paint was used.
この発明は、揮発性有機物質が原料・組成に含まれていない、優れた防錆効果の水性防食塗装と、水性防食塗装方法を提案することを目的にしている。 An object of the present invention is to propose a water-based anticorrosive coating having an excellent rust-preventing effect and a water-based anticorrosive coating method, in which a volatile organic substance is not contained in the raw material / composition.
本願発明による水性防食塗装は、
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、液状の、エポキシ樹脂および当該エポキシ樹脂の硬化剤であるポリアミドアミンの混合物、または、
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、アクリル樹脂との混合物
に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料からなる下塗り塗膜、
前記下塗り塗膜の上に形成されている、水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンからなる中塗り材、
前記中塗り塗膜の上に形成されている、水性アクリル樹脂をベースの樹脂とし、防錆顔料としてのリン酸亜鉛を含む水性一液型上塗り塗料からなる上塗り塗膜
が形成されてなるものである。
The water-based anticorrosion coating according to the present invention is
Mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1, and liquid, epoxy resin and polyamidoamine which is a curing agent of the epoxy resin, or
An undercoating film comprising a water-based undercoating material in which an anion adsorbent is further mixed with a mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1 and an acrylic resin;
An intermediate coating material comprising a polymer dispersion formed on the undercoat coating film, wherein the solid content of the aqueous acrylic resin is dispersed at 44 to 46% by mass,
A top coat film made of an aqueous one-pack type top coat paint containing an aqueous acrylic resin as a base resin and containing zinc phosphate as a rust preventive pigment is formed on the intermediate coat film. is there.
本願発明による水性防食塗装方法は、
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、液状の、エポキシ樹脂および当該エポキシ樹脂の硬化剤であるポリアミドアミンの混合物、または、
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、アクリル樹脂との混合物
に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料を用いて下塗りを行う工程と、
前記下塗り工程後、水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンを塗布する工程と、
その後、水性アクリル樹脂をベースの樹脂とし、防錆顔料としてのリン酸亜鉛を含む水性一液型上塗り塗料により上塗りを行う工程
とを備えているものである。
The water-based anticorrosion coating method according to the present invention is:
Mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1, and liquid, epoxy resin and polyamidoamine which is a curing agent of the epoxy resin, or
A step of undercoating using a water-based undercoating material in which an anion adsorbent is further mixed with a mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1 and an acrylic resin; and
After the undercoating step, applying a polymer dispersion in which the solid content of the aqueous acrylic resin is dispersed at 44 to 46% by mass;
Thereafter, a step of overcoating with an aqueous one-pack type topcoating material containing an aqueous acrylic resin as a base resin and containing zinc phosphate as a rust preventive pigment is provided.
この発明によれば、揮発性有機物質が原料・組成に含まれていない、優れた防錆効果の水性防食塗装と、水性防食塗装方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a water-based anticorrosive coating having an excellent rust-preventing effect and a water-based anticorrosive coating method in which a volatile organic substance is not contained in the raw material / composition.
本実施の形態の水性防食塗装は、水性下塗り塗料からなる下塗り塗膜と、水性一液型上塗り塗料からなる上塗り塗膜とを備えている。そして、更に、水性下塗り塗料によって下塗りが行われた後、前記水性一液型上塗り塗料による上塗りが行われる前に、ポリマーディスパージョンの塗布が行われ、これが、前記下塗り塗膜と、前記上塗り塗膜との間に存在しているものである。 The water-based anticorrosive coating of the present embodiment includes an undercoat film made of an aqueous undercoat paint and a topcoat film made of an aqueous one-component topcoat paint. Further, after the undercoating is performed with the aqueous undercoating paint, the polymer dispersion is applied before the overcoating with the aqueous one-component topcoating is performed, and this is applied to the undercoating film and the overcoating. It exists between the membranes.
本実施の形態の水性防食塗装における水性下塗り塗膜は、
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、液状の、エポキシ樹脂および当該エポキシ樹脂の硬化剤であるポリアミドアミンの混合物、または、
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、アクリル樹脂との混合物
に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料からなる下塗り塗膜である。
The water-based undercoat film in the water-based anticorrosive coating of the present embodiment is
Mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1, and liquid, epoxy resin and polyamidoamine which is a curing agent of the epoxy resin, or
This is an undercoat film comprising an aqueous undercoat paint obtained by further mixing an anion adsorbent with a mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1 and an acrylic resin.
前記水性下塗り塗料は、揮発性有機物質が含まれていないものであり、本願出願人が特開２００４−２９９９７９号公報（特許第４３４３５７０号）（特許文献２）において提案しているものである。 The water-based undercoat paint does not contain a volatile organic substance, and the applicant of the present application has proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-299979 (Patent No. 4343570) (Patent Document 2).
前記において、陰イオン吸着剤としては、セメントと反応して消費されることがないカルシウム・アルミニウム複合水酸化物、マグネシウム・アルミニウム複合水酸化物が適当で、具体的にはハイドロカルマイト、ハイドロタルサイトが例示される。ハイドロカルマイトは、特に鋼材腐食の促進因子として影響の大きい塩分の吸着能が高い。 In the above, as the anion adsorbent, calcium / aluminum composite hydroxide and magnesium / aluminum composite hydroxide which are not consumed by reaction with cement are suitable. Specifically, hydrocalumite, hydrotalc A site is illustrated. Hydrocalumite has a high salt-adsorbing ability, which has a great influence as a factor for promoting corrosion of steel.
前記の水性下塗り塗料の水硬性粉体中のセメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、早強セメント等、通常知られたセメントを採用することができる。 As the cement in the hydraulic powder of the water-based undercoating material, a conventionally known cement such as ordinary Portland cement, alumina cement, or early-strength cement can be employed.
前記水性下塗り塗料の樹脂分であるエポキシ樹脂および当該エポキシ樹脂の硬化剤であるポリアミドアミンや、アクリル樹脂としては、従来から塗料に一般的に用いられているものであればよく、これらに限定されるものではない。 The epoxy resin that is the resin component of the water-based undercoat paint, the polyamidoamine that is a curing agent of the epoxy resin, and the acrylic resin may be any one that has been conventionally used in paints and is not limited thereto. It is not something.
塗装を終えた後、錆が発生するまでの期間は新設塗膜に錆が発生する期間より確実に短い。これは、例えば、凹凸のためケレンによっては除去が著しく困難である等により、残存した錆が影響している。塩分を含む環境下で使用されている鋼構造物あるいは鋼材に生じた錆には錆層と鋼材の界面の錆層側に塩化物ネストと呼ばれる塩分が濃縮した部分が存在することが多い。 After finishing the painting, the period until rust is generated is surely shorter than the period when rust is generated on the newly formed coating film. This is affected by the remaining rust because, for example, it is very difficult to remove some kelen due to unevenness. In rust generated in steel structures or steel materials used in an environment containing salt, there is often a portion in which the salt content called chloride nest is concentrated on the rust layer side of the interface between the rust layer and the steel material.
塩分等の腐食性イオンを含む錆あるいは塩化物ネストを含む錆がケレンにより除去されずに残存した個所に塗装された場合では、鋼材の腐食は塗り替えによっても抑止されることなく継続するので、新設塗膜に発生するよりも短い期間で塗り替え塗膜に錆が発生することになる。 If rust containing corrosive ions such as salt or rust containing chloride nests is applied to the remaining parts without being removed by kelen, the corrosion of the steel will continue without being inhibited by repainting. Rust will occur in the repainted coating in a shorter period than in the coating.
前記水性下塗り塗料は、ケレンによって除去されずに残った塩分等の腐食性イオンを含む錆あるいは塩化物や硫酸イオンを含むネスト中の塩分等の陰イオンを積極的に除去することにより、高い防錆効果を発揮し、もって塗り替え周期の延伸等、塗り替え塗装系の耐久性向上に貢献できるものである。 The above-mentioned water-based undercoating paint has a high protective effect by positively removing rust containing corrosive ions such as salt remaining without being removed by keren or anions such as salt in nests containing chloride or sulfate ions. It exhibits a rust effect and can contribute to improving the durability of the repainting system, such as extending the repainting cycle.
前記水性下塗り塗料は、新規塗装をする場合に使用しても良いものであるが、塗替え塗装がなされる鋼材の表面に塗布した際に、特に、高い防錆効果、耐久性向上を発揮できるものである。 The water-based undercoating material may be used for new painting, but when applied to the surface of a steel material to be repainted, it can exhibit a particularly high antirust effect and improved durability. Is.
前記において、陰イオン吸着剤の前記水性下塗り塗料への添加量は、好ましくは４．０重量％以上の範囲であり、さらに好ましくは８重量％以上である。陰イオン吸着剤の添加量が少ないと鋼材の表面にさび発生が発生してしまうことになり、また添加量が多くなると粘性が高くなり施工性が低下する。 In the above, the amount of the anion adsorbent added to the aqueous undercoat is preferably in the range of 4.0% by weight or more, more preferably 8% by weight or more. If the addition amount of the anion adsorbent is small, rusting will occur on the surface of the steel material. If the addition amount is large, the viscosity will increase and the workability will deteriorate.
なお、前述したように、揮発性有機物質が含まれていない水性下塗り塗料である、「セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、液状の、エポキシ樹脂および当該エポキシ樹脂の硬化剤であるポリアミドアミンの混合物に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料」及び、「セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、アクリル樹脂との混合物に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料」は、いずれも、「アンダーフィックス」（商品名）として、本願出願人から市場に提供されている。 In addition, as described above, the water-based undercoat that does not contain a volatile organic substance is “a hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1, and a liquid epoxy resin. And a water-based undercoat obtained by further mixing an anion adsorbent with a mixture of polyamidoamine which is a curing agent of the epoxy resin and a hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1. All of the water-based undercoat paints in which a mixture of a body and an acrylic resin is further mixed with an anion adsorbent are provided to the market as “underfix” (trade name) by the applicant of the present application.
この実施の形態の水性防食塗装では、前記下塗り塗膜の上に、水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンからなる中塗り材が形成されている。このポリマーディスパージョンも揮発性有機物質を含んでいない。 In the water-based anticorrosive coating of this embodiment, an intermediate coating material composed of a polymer dispersion in which the solid content of the water-based acrylic resin is dispersed at 44 to 46% by mass is formed on the undercoat coating film. This polymer dispersion also does not contain volatile organic substances.
水に水性アクリル樹脂が分散しているポリマーディスパージョンは、従来から、ポリマーセメントモルタルの技術分野で使用されていたものであり、塗装、塗料に関する技術分野で使用されることは一般的ではなかった。 A polymer dispersion in which water-based acrylic resin is dispersed in water has been used in the technical field of polymer cement mortar, and is not generally used in the technical field related to coating and paint. .
従来ポリマーセメントモルタルの技術分野で使用されていたポリマーディスパージョンにおいては、分散している水性アクリル樹脂の固形分は３５〜４６質量％程度であることが一般的であった。 In the polymer dispersion conventionally used in the technical field of polymer cement mortar, the solid content of the dispersed aqueous acrylic resin is generally about 35 to 46% by mass.
この実施の形態では、前記下塗り塗膜の上に、水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンを塗布することにしている。塗布されたポリマーディスパージョンによって下塗り塗膜と上塗り塗膜との間に中塗り材が形成されることになる。 In this embodiment, a polymer dispersion in which the solid content of the aqueous acrylic resin is dispersed at 44 to 46% by mass is applied onto the undercoat coating film. An intermediate coating material is formed between the undercoat film and the topcoat film by the applied polymer dispersion.
前述した、揮発性有機物質を含んでいない、ポリマーディスパージョンは、「水性アクリル樹脂中塗 ＵＦ−Ｐ」（商品名）として本願出願人から市場に提供されている。 The polymer dispersion which does not contain a volatile organic substance as described above is provided on the market by the present applicant as “aqueous acrylic resin intermediate coating UF-P” (trade name).
この実施の形態の水性防食塗装における上塗り塗膜は、前記中塗り材の上に形成されている、水性アクリル樹脂をベースの樹脂とし、防錆顔料としてのリン酸亜鉛を含む水性一液型上塗り塗料からなる上塗り塗膜である。この上塗り塗料も揮発性有機物質を含んでいない。 The top coat film in the water-based anticorrosive coating of this embodiment is a water-based one-component topcoat comprising a water-based acrylic resin formed on the intermediate coating material and containing zinc phosphate as a rust preventive pigment. It is a top coat film made of paint. This top coat also contains no volatile organic substances.
従来、リン酸亜鉛を含む塗料は、この技術分野においては下塗り塗料として一般的に使用されていた。上塗り塗料としてリン酸亜鉛を含む塗料を使用することは、一般的には、従来、この技術分野ではなかった。 Conventionally, paints containing zinc phosphate have been commonly used as primer coatings in this technical field. The use of paint containing zinc phosphate as the top coat has generally not been in the art.
この実施形態では、水性アクリル樹脂をベースの樹脂とし、リン酸亜鉛を防錆顔料として含む水性一液型上塗り塗料を使用している。 In this embodiment, a water-based one-component top-coat paint containing a water-based acrylic resin as a base resin and zinc phosphate as a rust preventive pigment is used.
前述した水性一液型上塗り塗料は、更に、体質顔料としての酸化チタンを含む。体質顔料は、酸化チタンの他、塗料の分野で一般的に用いられるもの、例えば、炭酸カルシウムなども用いることができる。 The above-described aqueous one-component topcoat further contains titanium oxide as an extender pigment. As the extender pigment, in addition to titanium oxide, those generally used in the field of paints such as calcium carbonate can be used.
この実施形態での好ましい配合割合としては、防錆顔料としてのリン酸亜鉛を１５〜２５質量％、体質顔料としての酸化チタンを５〜１０質量％で含む、水性アクリル樹脂をベースの樹脂とする水性一液型上塗り塗料である。 As a preferable blending ratio in this embodiment, an aqueous acrylic resin containing 15 to 25% by mass of zinc phosphate as an antirust pigment and 5 to 10% by mass of titanium oxide as an extender pigment is used as a base resin. It is an aqueous one-component topcoat.
揮発性有機物質を含んでいない前述した水性一液型上塗り塗料は、「水性一液型厚膜型高弾性防錆トップコート ＵＦ−１」（商品名）として本願出願人から市場に提供されている。 The above-mentioned water-based one-component topcoat without containing a volatile organic substance is provided to the market by the present applicant as “water-based one-component thick film type high-elasticity rust-proof topcoat UF-1” (trade name). Yes.
前述した水性一液型上塗り塗料は、弾性率２００％という高弾性で、膨張や収縮を繰り返す金属表面に対しても一体性を常に保持できるものである。 The above-described aqueous one-component topcoat has a high elasticity of 200% and can always maintain integrity even on a metal surface that repeatedly expands and contracts.
前述した水性下塗り塗料を用いて下塗りを行い、当該下塗り工程後、前述したポリマーディスパージョンを塗布し、その後、前述した水性一液型上塗り塗料により上塗りを行う本実施形態の水性防食塗装方法により、前述した実施形態の水性防食塗装を形成することができる。 By applying the above-mentioned water-based undercoating paint, after the undercoating step, applying the above-described polymer dispersion, and then applying the above-described aqueous one-component top-coating paint, the aqueous anticorrosion coating method of this embodiment, The water-based anticorrosive coating of the above-described embodiment can be formed.
上述したように、この実施の形態の下塗り塗膜を形成する水性下塗り塗料は、セメントを含んでいる。そこで、ポリマーセメントモルタルの性状が示され、ピンホールが生じることがある。この点を考慮して、ポリマーセメントモルタルに対して混和する上述のポリマーディスパージョンそのものを下塗り塗膜の上に塗布しているものである。 As described above, the water-based undercoat paint for forming the undercoat film of this embodiment contains cement. Therefore, the properties of polymer cement mortar are shown, and pinholes may occur. In consideration of this point, the polymer dispersion itself mixed with the polymer cement mortar is applied on the undercoat film.
上述したように、前記水性下塗り塗料によって下塗りが行われた後、前記水性一液型上塗り塗料による上塗りが行われる前に、前記ポリマーディスパージョンの塗布が行われ、これが、前記下塗り塗膜と、前記上塗り塗膜との間に存在している形態にしたのは、このように、前記下塗り塗膜を形成する水性下塗り塗料がセメントを含んでいることによるピンホールの発生に対応し、錆の発生、進行を効果的に防止するためである。 As described above, after the undercoating with the water-based undercoating material, before the overcoating with the aqueous one-component top-coating material is applied, the polymer dispersion is applied, which is the undercoating film, In this way, the form existing between the top coat film corresponds to the occurrence of pinholes due to the fact that the water-based undercoat paint forming the undercoat film contains cement, and the rust This is to effectively prevent generation and progress.
上述したように従来ポリマーセメントモルタルの技術分野で使用されていたポリマーディスパージョンにおいては、分散している水性アクリル樹脂の固形分は３５〜４６質量％程度であることが一般的であったが、この実施の形態では、前記下塗り塗膜の上に、水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンを塗布している。 As described above, in the polymer dispersion conventionally used in the technical field of polymer cement mortar, the solid content of the dispersed aqueous acrylic resin is generally about 35 to 46% by mass, In this embodiment, a polymer dispersion in which the solid content of the aqueous acrylic resin is dispersed at 44 to 46% by mass is applied on the undercoat coating film.
水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンを使用しているのは、固形分の分散範囲がこの範囲であることが、上述した、水性下塗り塗料がセメントを含んでいることに対応した効果を発揮させる上で好ましいからである。 The polymer dispersion in which the solid content of the aqueous acrylic resin is dispersed in an amount of 44 to 46% by mass is that the dispersion range of the solid content is within this range. This is because it is preferable for exhibiting the effect corresponding to the inclusion.
従来、防食塗装においては、下塗り塗膜と上塗り塗膜とに対する付着性を持ち、上塗り塗膜の耐はがれ性、下塗り塗膜の保護などといった塗装系の耐久性向上を目的として中塗り塗料が用いられていた。すなわち、防食塗装に用いられる中塗り塗料は、塗り塗膜の耐はがれ性向上を目的として用いられているのが一般的であった。 Conventionally, in anti-corrosion coating, intermediate coating is used to improve the durability of the coating system, such as adhesion to the undercoat and topcoat, and anti-peeling of the topcoat and protection of the undercoat. It was done. That is, the intermediate coating used for anticorrosion coating is generally used for the purpose of improving the peeling resistance of the coating film.
本実施の形態の水性防食塗装は、水性下塗り塗料からなる下塗り塗膜と、水性一液型上塗り塗料からなる上塗り塗膜とを備えていて、前記水性下塗り塗料によって下塗りが行われた後、前記水性一液型上塗り塗料による上塗りが行われる前に、ポリマーディスパージョンの塗布が行われ、これが、前記下塗り塗膜と、前記上塗り塗膜との間に存在しているものである。塗布されたポリマーディスパージョンによって下塗り塗膜と上塗り塗膜との間に形成される中塗り材は、上述した機能の発揮を目的としているものであり、従来の、防食塗装において使用されていた中塗り塗料とは異なる機能の発揮を目的として使用されている。 The water-based anticorrosive coating of the present embodiment includes an undercoat film made of an aqueous undercoat paint and a topcoat film made of an aqueous one-component topcoat paint, and after the undercoat is made with the aqueous undercoat paint, Before the overcoating with the aqueous one-component topcoat is performed, a polymer dispersion is applied, which is present between the undercoat and the topcoat. The intermediate coating material formed between the undercoat film and the topcoat film by the applied polymer dispersion is intended to demonstrate the above-described functions, and has been used in conventional anticorrosion coatings. It is used for the purpose of exhibiting a function different from that of paint.
この実施形態の水性防食塗装、水性防食塗装方法によれば、上述したように水性防食塗装の構成の中に、従来の有機溶剤系塗料に含まれていた揮発性有機物質が含まれていない。 According to the water-based anticorrosive coating and the water-based anticorrosive coating method of this embodiment, as described above, the volatile organic substance contained in the conventional organic solvent-based paint is not included in the configuration of the water-based anticorrosive coating.
そこで、揮発性有機物質が含まれている従来の有機溶剤系塗料を用いて防食塗装を形成する場合における不具合が生じるおそれのない水性防食塗装、水性防食塗装方法を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a water-based anticorrosive coating and a water-based anticorrosive coating method that do not cause a problem in the case of forming an anticorrosive coating using a conventional organic solvent-based paint containing a volatile organic substance.
（水性下塗り塗料）
「アンダーフィックス」（商品名）を、「セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、アクリル樹脂との混合物に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料」として準備した。
(Water-based undercoat)
“Underfix” (trade name) is a mixture of hydraulic powder mixed with cement and calcium carbonate at a mass ratio of 1: 1, and an acrylic resin, and an aqueous solution in which an anion adsorbent is further mixed. Prepared as "undercoat paint".
（ポリマーディスパージョン）
「水性アクリル樹脂中塗 ＵＦ−Ｐ」（商品名）を、「水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョン」として準備した。
(Polymer dispersion)
“Water-based acrylic resin intermediate coating UF-P” (trade name) was prepared as “polymer dispersion in which the solid content of the water-based acrylic resin was dispersed at 44 to 46% by mass”.
（水性一液型上塗り塗料）
「水性一液型厚膜型高弾性防錆トップコート ＵＦ−１」（商品名）を、「水性アクリル樹脂をベースの樹脂とし、防錆顔料としてのリン酸亜鉛を含む水性一液型上塗り塗料」として準備した。
(Water-based one-component top coat)
"Aqueous one-part thick film type high-elasticity rust-proof topcoat UF-1" (trade name), "Aqueous one-part top-coat paint containing aqueous phosphate resin as a base resin and zinc phosphate as a rust preventive pigment Prepared as.
なお、当該「水性一液型上塗り塗料」（水性一液型厚膜型高弾性防錆トップコート ＵＦ−１）（商品名））に、防錆顔料として含まれているリン酸亜鉛の配合割合は１５〜２５質量％の範囲、体質含量として含まれている酸化チタンの配合割合は５〜１０質量％の範囲にあるものであった。 In addition, the blending ratio of zinc phosphate contained as a rust preventive pigment in the "water-based one-component top coat" (aqueous one-component thick film type high elastic rust preventive top coat UF-1) (trade name) Was in the range of 15 to 25% by mass, and the blending ratio of titanium oxide contained as a constitutional content was in the range of 5 to 10% by mass.
（水性防食塗装の検討に供する試験片の準備）
１ｍｍ厚の鋼板（ＳＳ４１）を１００ｍｍ×２００ｍｍ角に切断し、脱脂したものを、実環境下での防錆能の確認を目的として、千葉県の太平洋沿岸に設置して、１カ年間、暴露して錆びさせた。こうして１カ年暴露して錆びさせたものから浮き錆を除去し、清掃したものを、以下に説明する防食性能の検討試験に供する試験片（錆／金属界面に塩化物イオンが高濃度に濃集した鋼板）とした。
(Preparation of test pieces for water-based anti-corrosion coating)
A 1mm thick steel plate (SS41) cut to 100mm x 200mm square and degreased is installed on the Pacific coast of Chiba Prefecture for the purpose of confirming rust prevention performance under real environment and exposed for one year. And rusted. After removing floating rust from the material that has been exposed and rusted for one year in this way, the specimen that has been cleaned and subjected to the examination test for anticorrosion performance described below (concentration of chloride ions at a high concentration at the rust / metal interface) Steel plate).
（本実施例の水性防食塗装の形成）
前記のように準備した試験片に、上記のように準備した水性下塗り塗料、ポリマーディスパージョン、水性一液型上塗り塗料を用い、前述した水性下塗り塗料を用いて下塗りを行い、当該下塗り工程後、前述したポリマーディスパージョンを塗布し、その後、前述した水性一液型上塗り塗料により上塗りを行う水性防食塗装方法により、この実施例の水性防食塗装が形成された試験片を準備した。
(Formation of water-based anticorrosion coating of this example)
To the test piece prepared as described above, using the aqueous undercoat paint prepared as described above, polymer dispersion, aqueous one-pack type top coat paint, undercoat using the above-described aqueous undercoat paint, after the undercoat step, A test piece on which the aqueous anticorrosive coating of this Example was formed was prepared by the aqueous anticorrosive coating method in which the above-described polymer dispersion was applied and then overcoated with the above-described aqueous one-component topcoat.
（比較例１の防食塗装の形成）
前記のように準備した試験片に、下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料のいずれにも、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の下塗り塗料・中塗り塗料・上塗り塗料を用いて、下塗り、中塗り、上塗りをそれぞれ行って、比較例１の防食塗装を形成した。
(Formation of anticorrosion coating of Comparative Example 1)
Solvent-based undercoating materials that contain volatile organic substances in the raw materials and compositions used for any of the undercoating paints, intermediate coatings, and topcoating paints on the test pieces prepared as described above. The anticorrosion coating of Comparative Example 1 was formed by performing undercoating, intermediate coating, and topcoating using the intermediate coating and top coating.
（比較例２の防食塗装の形成）
前記のように準備した試験片に、上記のように準備した水性下塗り塗料と、比較例１で使用した、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の中塗り塗料と、比較例１で使用した、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の上塗り塗料を準備した。前記のように準備した試験片に、上記のように準備した水性下塗り塗料を用いて下塗りを行った。次いで、比較例１で使用した、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の中塗り塗料を用いて中塗りを行った。その後、比較例１で使用した、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の上塗り塗料を用いて上塗りを行って、比較例２の防食塗装を形成した。
(Formation of anticorrosion coating of Comparative Example 2)
The test strip prepared as described above, the water-based undercoat prepared as described above, and the solvent used in Comparative Example 1 that contains a volatile organic substance used in the past as a raw material / composition. A system-based intermediate coating material and a solvent-based top coating material used in Comparative Example 1 and containing a volatile organic substance contained in the raw material / composition were prepared. The test piece prepared as described above was subbed using the aqueous base coating prepared as described above. Next, intermediate coating was performed using a solvent-based intermediate coating material used in Comparative Example 1 and containing a volatile organic substance contained in the raw material and composition. Then, the top coat was performed using the solvent-type top coat which contains the volatile organic substance in the raw material and composition used in Comparative Example 1 to form the anticorrosion paint of Comparative Example 2.
（防食性能の検討試験）
上記のように準備した、本実施例の水性防食塗装が形成されている試験片、比較例１、比較例２の防食塗装が形成されている試験片それぞれの表面に×の傷を付け、上述した試験片準備のときと同じく、実環境下での防錆能の確認を目的として、千葉県の太平洋沿岸に設置して、４カ年間、暴露して錆びさせた。いずれの試験片にも、防食塗装形成後、「×」の傷を付けたのは、塗装面からの錆の発生・成長だけでなく、傷を付けた個所である塗装面の下側からの錆の発生・成長をも検討するためである。
(Examination test of anticorrosion performance)
The surface of each test piece prepared as described above, on which the aqueous anticorrosion coating of this example is formed, and on the test piece on which the anticorrosion coating of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 is formed, is marked with x. Similar to the preparation of the test piece, it was installed on the Pacific coast of Chiba Prefecture for the purpose of confirming the rust prevention ability in the actual environment and exposed to rust for 4 years. All specimens were scratched after the formation of the anticorrosion coating, not only because of rust generation and growth from the painted surface, but also from the bottom of the painted surface where the scratch was made. This is to examine the generation and growth of rust.
（本実施例の水性防食塗装による防食性能の検討結果）
図１の写真が、本実施例の水性防食塗装が形成されていた試験片の実環境下での暴露４カ年目の状態である。
(Examination result of anticorrosion performance by water-based anticorrosion coating of this example)
The photograph of FIG. 1 shows the state of the fourth year of exposure in a real environment of the test piece on which the water-based anticorrosive coating of this example was formed.
図２の写真が、比較例１の防食塗装が形成されていた試験片の実環境下での暴露４カ年目の状態である。 The photograph of FIG. 2 is the state of the exposure 4th year in the real environment of the test piece in which the anticorrosion coating of the comparative example 1 was formed.
図３の写真が、比較例２の防食塗装の形成れていた試験片の実環境下での暴露４カ年目の状態である。 The photograph of FIG. 3 shows the state of the fourth year of exposure in a real environment of the test piece on which the anticorrosion coating of Comparative Example 2 was formed.
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料のいずれにも、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の下塗り塗料・中塗り塗料・上塗り塗料を用いて、下塗り、中塗り、上塗りをそれぞれ行って防食塗装を形成した比較例１（図２の写真）が、最も、錆の発生・成長が激しかった。 For all of the undercoat, intermediate and topcoats, solvent-based undercoats, intermediate coats and topcoats that contain volatile organic substances in their raw materials and compositions are used. In Comparative Example 1 (photograph in FIG. 2) in which an anti-corrosion coating was formed by performing undercoating, intermediate coating, and overcoating, rust generation and growth were most intense.
この実施例で準備した水性下塗り塗料と、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の中塗り塗料と、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の上塗り塗料を用いて防食塗装を形成した比較例２（図３の写真）では、比較１に比較すると錆の発生・成長をかなり抑制できていることを確認できた。 The water-based undercoat paint prepared in this example, the solvent-based intermediate paint in which the volatile organic substance is used in the raw material and composition, and the volatile organic used in the past. In Comparative Example 2 (photo of Fig. 3) in which the material is included in the raw material and composition and the anticorrosion coating is formed using a solvent-based top coating, the generation / growth of rust can be significantly suppressed compared to Comparison 1. I was able to confirm.
下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料のいずれにも、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の下塗り塗料・中塗り塗料・上塗り塗料を用いて、下塗り、中塗り、上塗りをそれぞれ行って防食塗装を形成した比較例１と比較すると、溶剤系の下塗り塗料をこの実施例で準備した水性下塗り塗料に替えるだけでも錆の発生・成長を抑制する効果が発揮されることを確認できた。 For all of the undercoat, intermediate and topcoats, solvent-based undercoats, intermediate coats and topcoats that contain volatile organic substances in their raw materials and compositions are used. Compared with Comparative Example 1 in which an anticorrosion coating was formed by applying an undercoating, an intermediate coating, and an overcoating, the generation and growth of rust was suppressed only by replacing the solvent-based undercoating material with the aqueous undercoating material prepared in this example. It was confirmed that the effect was exhibited.
この実施例で準備した水性下塗り塗料、ポリマーディスパージョン、水性一液型上塗り塗料を用い、本発明の方法により形成した実施例の水性防食塗装（図１の写真）は、錆の発生・成長をもっとも効果的に抑制できていることを確認できた。下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料のいずれにも、従来から使用されている、揮発性有機物質が原料・組成に含まれている、溶剤系の下塗り塗料・中塗り塗料・上塗り塗料を用いて、下塗り、中塗り、上塗りをそれぞれ行って防食塗装を形成した比較例１と比較したときに、錆の発生・成長を抑制できる効果は格段であった。また、比較例１と比較して十分な錆発生・成長抑制効果が認められた比較例２と比較しても、より一層優れた錆発生・成長抑制効果を発揮できることを確認できた。 The water-based anticorrosive coating (photo in FIG. 1) formed by the method of the present invention using the water-based undercoat paint, polymer dispersion, and water-based one-component topcoat paint prepared in this example is free from rust generation and growth. It was confirmed that the most effective suppression was possible. For all of the undercoat, intermediate and topcoats, solvent-based undercoats, intermediate coats and topcoats that contain volatile organic substances in their raw materials and compositions are used. When compared with Comparative Example 1 in which an anticorrosion coating was formed by performing undercoating, intermediate coating, and overcoating, the effect of suppressing the generation and growth of rust was remarkable. Moreover, even if it compared with the comparative example 2 by which sufficient rust generation | occurrence | production and growth inhibitory effect was recognized compared with the comparative example 1, it has confirmed that the further outstanding rust generation | occurrence | production and growth inhibitory effect could be exhibited.
すなわち、この実施例で準備した水性下塗り塗料からなる下塗り塗膜と、この実施例で準備した水性一液型上塗り塗料からなる上塗り塗膜とを備えている構成にし、更に、前記水性下塗り塗料によって下塗りが行われた後、前記水性一液型上塗り塗料による上塗りが行われる前に、この実施例で準備したポリマーディスパージョンの塗布が行われ、これが、前記下塗り塗膜と、前記上塗り塗膜との間に存在している実施例の水性防食塗装が、非常に優れた防錆効果を発揮できるものであることを確認できた。 That is, it is configured to include an undercoat film made of an aqueous undercoat paint prepared in this example, and an overcoat film made of an aqueous one-component topcoat paint prepared in this example. After the undercoating is performed, before the overcoating with the aqueous one-component topcoating is performed, the polymer dispersion prepared in this example is applied, which is the undercoating coating, the overcoating coating, It was confirmed that the water-based anticorrosive coating of the example existing between the two can exhibit a very excellent antirust effect.
これらの検討結果から、この実施例の水性防食塗装によれば、高い防錆効果が発揮され、例えば、塗替え周期の延伸等、塗替え塗装系の耐久性向上に貢献できると認められた。すなわち、鋼材に対する新規塗装の場合に限らず、塗替え塗装がなされる鋼材の表面に塗布した際に、高い防錆効果、耐久性向上が発揮できるものと認められた。 From these examination results, according to the water-based anticorrosive coating of this example, it was recognized that a high antirust effect was exhibited, and it was possible to contribute to improving the durability of the repainting system, for example, extending the repainting cycle. That is, not only in the case of new coating on steel materials, it was recognized that when applied to the surface of steel materials to be repainted, a high rust prevention effect and improved durability can be exhibited.
以上、この発明の実施形態・実施例を説明したが、本発明は上述した実施形態・実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made within the technical scope grasped from the description of the claims. It is.
Claims (2)
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、アクリル樹脂との混合物
に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料からなる下塗り塗膜、
前記下塗り塗膜の上に形成されている、水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンからなる中塗り材、
前記中塗り塗膜の上に形成されている、水性アクリル樹脂をベースの樹脂とし、防錆顔料としてのリン酸亜鉛を含む水性一液型上塗り塗料からなる上塗り塗膜
が形成されてなる水性防食塗装。 Mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1, and liquid, epoxy resin and polyamidoamine which is a curing agent of the epoxy resin, or
An undercoating film comprising a water-based undercoating material in which an anion adsorbent is further mixed with a mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1 and an acrylic resin;
An intermediate coating material comprising a polymer dispersion formed on the undercoat coating film, wherein the solid content of the aqueous acrylic resin is dispersed at 44 to 46% by mass,
Water-based anticorrosion formed by forming a water-based anti-coating film composed of an aqueous one-component top-coating paint comprising a water-based acrylic resin as a base resin and zinc phosphate as a rust-preventing pigment formed on the intermediate coating film. Painting.
セメントと炭酸カルシウムが１：１の質量比割合で混入された水硬性粉体と、アクリル樹脂との混合物
に、更に、陰イオン吸着剤を混合した水性下塗り塗料を用いて下塗りを行う工程と、
前記下塗り工程後、水性アクリル樹脂の固形分が４４〜４６質量％で分散しているポリマーディスパージョンを塗布する工程と、
その後、水性アクリル樹脂をベースの樹脂とし、防錆顔料としてのリン酸亜鉛を含む水性一液型上塗り塗料により上塗りを行う工程
とを備えている水性防食塗装方法。 Mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1, and liquid, epoxy resin and polyamidoamine which is a curing agent of the epoxy resin, or
A step of undercoating using a water-based undercoating material in which an anion adsorbent is further mixed with a mixture of hydraulic powder in which cement and calcium carbonate are mixed at a mass ratio of 1: 1 and an acrylic resin; and
After the undercoating step, applying a polymer dispersion in which the solid content of the aqueous acrylic resin is dispersed at 44 to 46% by mass;
Then, a water-based anticorrosion coating method comprising: a step of performing an overcoating with an aqueous one-pack type topcoating material containing an aqueous acrylic resin as a base resin and containing zinc phosphate as an anticorrosive pigment.
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