JP2021134228A - 水性有機ジンクリッチ塗料組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】防食性、仕上がり性、塗り重ね性に優れた防食塗膜を安定して形成するのに適する水性有機ジンクリッチ塗料組成物を提供する。【解決手段】エポキシ樹脂エマルション、亜鉛末、防錆顔料、着色顔料及び／又は体質顔料、水希釈性ポリアミン並びに水を含み、塗料不揮発分中に亜鉛末を７０質量％以上、防錆顔料を０．５〜４質量％、着色顔料及び／又は体質顔料を１〜５質量％の範囲内で含む、水性有機ジンクリッチ塗料組成物、基材面に、前記水性有機ジンクリッチ塗料組成物を塗装する、防食塗装方法。【選択図】なし

Description

本発明は、水性の有機ジンクリッチ塗料組成物に関する。

亜鉛末を高濃度で含有するジンクリッチ塗料を鉄に塗装し、その塗膜が水分に触れると、鉄よりもイオン化傾向の大きい亜鉛が陽極となり亜鉛から鉄に向かって防食電流が流れ、鉄は腐食から守られる。このような亜鉛の鉄に対する犠牲防食効果は古くからよく知られており、ジンクリッチ塗料は道路の橋桁、橋梁及びプラント等の各種鋼構造物に対する防食塗料としてよく使用されている。

ジンクリッチ塗料は、バインダー成分となる基体樹脂の種類によって有機ジンクリッチ塗料及び無機ジンクリッチ塗料の２種類に分類される。有機ジンクリッチ塗料には有機バインダー成分として主にエポキシ樹脂とアミン硬化剤が使用され、無機ジンクリッチ塗料には無機バインダーとして主にアルキルシリケート樹脂が使用されている。
前者の有機ジンクリッチ塗料は、無機ジンクリッチ塗料と比較して防食性が不足するものの、下地との適用性に優れているので市場で広く用いられている。この有機ジンクリッチ塗料は、希釈媒体が有機溶剤系である塗料と水系である塗料の２種類の塗料があるものの、水系の有機ジンクリッチ塗料は有機溶剤系の有機ジンクリッチ塗料に対して未だ性能が及んでおらず、その改良検討に対する要望が高まっている。

この要望に対して本出願人は特許文献１において、エポキシ樹脂エマルション、特定量の亜鉛末および環状構造を有するポリアミン化合物を含む水性エポキシ樹脂ジンクリッチペイントを提案した。このジンクリッチペイントは常温乾燥の条件下でも硬化性が良好で防食性に優れた塗膜を形成することができるものである。

また、特許文献２には、エポキシ樹脂エマルション、アミン樹脂エマルション、亜鉛粉末及びリン酸塩系防錆顔料を含有する水性防食塗料組成物が、特許文献３にはエポキシ樹脂エマルション、水溶性ポリアミン、亜鉛末及び微量のシリカ微粉末を含む水系有機ジンクリッチ塗料が開示されている。

特許文献１〜３に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、常温で防食性に優れた塗膜が形成できるものの、塗装時の養生環境によっては期待される防食性、仕上がり性が得られない場合がある。また、ジンクリッチ塗膜の上に別の防食塗料を塗り重ねた場合に不具合が生じることがあり、実用上では改善の余地がある。

特開２００８−２７２６６６号公報 特許５２９６８９９号公報 特許第５５７７４７５号公報

本発明は、防食性、仕上がり性、塗り重ね性に優れた防食塗膜を形成するのに適する水性有機ジンクリッチ塗料組成物を提供することにある。

亜鉛末は水と反応し、活性を失う。このため、水を希釈媒体とする水性有機ジンクリッチ塗料組成物は主剤、硬化剤、亜鉛末の３成分に分けて塗装作業者に提供され、塗料貯蔵時における亜鉛末と水の反応が抑制されるように工夫されている。しかしながら塗装業者が現場でこれら３成分を混合し、塗装を行い、水が揮発するまでの間にもガスが発生していること、そしてこのガス発生現象が種々の塗膜性能に大きな低下を引き起こすことがわかった。

本発明者らはこのガス発生抑制方法について鋭意検討し、水性有機ジンクリッチ塗料組成物に特定量の防錆顔料を含ませることで塗料調製時のガス発生を抑制すること、そして、防錆顔料に加えて特定量の着色顔料及び／又は体質顔料を併用することで、防食性、仕上がり性、塗り重ね性のすべてを満たす犠牲防食塗膜が得られることを見出した。

すなわち本発明は、
項１．
エポキシ樹脂エマルション、亜鉛末、防錆顔料、着色顔料及び／又は体質顔料、水希釈性ポリアミン並びに水を含み、塗料不揮発分中に亜鉛末を７０質量％以上、防錆顔料を０．５〜４質量％、着色顔料及び／又は体質顔料を１〜５質量％の範囲内で含む、水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
項２．
亜鉛末が、平均粒子径が１〜１０μｍの亜鉛末及び平均粒子径が１０を超えて２０μｍ以下の亜鉛末を併用してなる項１記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
項３．
防錆顔料が、リン酸系イオン又はトリポリリン酸系イオンを溶出可能な顔料である項１または２記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
項４．
防錆顔料が、カルシウムイオン、マグネシウムイオン及び亜鉛イオンのうち少なくとも１種を溶出可能な顔料である項１ないし３のいずれか１項記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
項５．
可塑剤及び／又は造膜助剤をさらに含む、項１ないし４のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
項６．
水希釈性ポリアミンが、水溶性ポリアミンである項１ないし５のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
項７．
塗料形態が、主剤成分、硬化剤成分及び粉成分から構成される２液１粉型組成物である、項１ないし６のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
項８．
基材面に、項１ないし７のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物を塗装する、防食塗装方法。
に関する。

本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、塗料調製時のガス発生を最小限に抑えることが可能である。そして本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物を用いて形成された犠牲防食塗膜は養生環境が変動しても防食性、仕上がり性、塗り重ね適性に優れている。

本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物に含まれる各材料について以下順に説明する。

［エポキシ樹脂エマルション］
本発明に用いられるエポキシ樹脂エマルションは、エポキシ樹脂が水に分散してなるものである。

前記エポキシ樹脂は、１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有する樹脂である。このエポキシ樹脂のエポキシ当量は、不揮発分あたりの換算で好ましくは５０〜５，０００ｇ／ｅｑ、より好ましくは７５〜２，５００ｇ／ｅｑ、更に好ましくは８０〜７５０ｇ／ｅｑである。本明細書において、エポキシ当量はＪＩＳ Ｋ ７２３６に記載の方法で求めることができる。

該エポキシ樹脂エマルションは、上記エポキシ樹脂を通常の強制乳化方式によって乳化させることにより製造される。ここで使用する乳化剤の例としては、分子中にポリオキシアルキレン単位を有する化合物が包含され、例えば、ノニオン性ポリオキシアルキレン化合物、アニオン性ポリオキシアルキレン化合物、これら化合物とエポキシ樹脂及びジイソシアネート化合物との付加物等が挙げられ、これらを単独もしくはブレンドして使用するのが望ましい。

この手法で製造したエポキシ樹脂エマルションの市販品を挙げると、エポルジョンＥＡ １、２、３、７、１２、２０、５５及びＨＤ２（日本ＮＳＣ社製、商品名）；アクアトート２０５、５１０、３５２０、３５４０、３５２０１、５００３及び５５２０（東都レジン化工社製、商品名）；ユカレジンＫＥ−００２、ＫＥ−１１６、Ｅ−１０２２及びＫＥ−３０１Ｃ（吉村油化学社製、商品名）；モデピクス３０１、３０２、３０３、３０４並びにＥＭ−１０１−５０（旭電化工業社製、商品名）等が挙げられる。

［亜鉛末］
前記亜鉛末としては、ジンクリッチ塗料において通常使用されているものが同様に使用可能である。

本発明において、亜鉛末の含有量は、塗膜の防食性、仕上がり性の観点から、塗料不揮発分質量に含まれる亜鉛末の量が７０質量％以上であり、好ましくは７５〜９５質量％、更に好ましくは８０〜８８質量％である。

亜鉛末は、犠牲防食作用と塗料調製時のガス発生量及び塗り重ね適性の観点から、平均粒子径が１〜１０μｍの亜鉛末及び平均粒子径が１０を超えて２０μｍ以下の亜鉛末を併用してなるものであることが好ましい。
ここで、亜鉛末の平均粒子径とは体積基準の平均粒子径であり、亜鉛末の分散液中での粒度分布に基づき、亜鉛末の全体積を１００％として累積を求めたとき、その累積体積が５０％となる点の粒径を意味する。当該平均粒子径は、レーザー回折・散乱法による粒子径分布測定装置にて測定することができる。

亜鉛末として平均粒子径が１〜１０μｍの小粒子径亜鉛末及び平均粒子径が１０を超えて２０μｍ以下の大粒子径亜鉛末を併用する場合、その併用比としては小粒子径亜鉛末／大粒子径亜鉛末質量比で１０／９０〜９５／５、特に５５／４５〜９０/１０の範囲内にあることが適している。

［防錆顔料］
本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物は防錆顔料を塗料不揮発分中に０．５〜４質量％含むものであり、０．８〜３．５質量％であるとさらによい。

防錆顔料を含むことによって、塗料調製時のガス発生を抑制し、養生条件が変動しても安定した犠牲防食性、仕上がり性、塗り重ね適性に優れた塗膜を形成するのに役立つ。防錆顔料としては、塗料分野で公知のものを使用できるが、特に、腐食環境において、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオン、ケイ酸イオン、リン酸系イオン、及びトリポリリン酸系イオンから選ばれる少なくとも１種のイオンを溶出可能な顔料であることが好ましい。

本発明において、防錆顔料のイオン溶出の有無は例えば防錆顔料を塩化ナトリウム水溶液に溶出させ、その溶出量をＩＣＰ発光分光分析によって測定することによって調べることが可能である。より具体的には、濃度が５質量％塩化ナトリウム水溶液に対して１０質量％分の防錆顔料を添加し２５℃で６時間撹拌、２４時間静置後沈殿物を除去した上澄み液を、ＩＣＰ発光分光分析によって測定した溶解元素量の有無によって検出する方法等がある。

上記防錆顔料の具体例としては、上記イオンを溶出可能な成分であれば単独化合物、複合化合物、これら化合物を複数併用した組成物等その形態に制限はなく、具体的には、リン酸亜鉛、リン酸マグネシウム、リン酸マグネシウム・アンモニウム共析物、リン酸一水素マグネシウム、リン酸二水素マグネシウム、リン酸マグネシウム・カルシウム共析物、リン酸マグネシウム・コバルト共析物、リン酸マグネシウム・ニッケル共析物、リン酸カルシウム、リン酸カルシウムアンモニウム、リン酸一水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸塩化フッ化カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸水素アルミニウム等のリン酸系金属化合物；亜リン酸マグネシウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸マグネシウム・カルシウム共析物、塩基性亜リン酸亜鉛、亜リン酸バリウム、亜リン酸マンガン、次亜リン酸カルシウム等の亜リン酸系金属化合物；ケイ酸カルシウム、ケイ酸亜鉛、ケイ酸アルミニウム、オルトケイ酸アルミニウム、水化ケイ酸アルミニウム、アルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、ベリロケイ酸塩、ケイ酸アルミニウムカルシウム、ケイ酸アルミニウムナトリウム、ケイ酸アルミニウムベリリウム、ケイ酸ナトリウム、オルトケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、ケイ酸カルシウムナトリウム、ケイ酸ジルコニウム、オルトケイ酸マグネシウム、メタケイ酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム・カルシウム、ケイ酸マンガン、ケイ酸バリウム等のケイ酸金属塩；マグネシウムイオン交換シリカ、カルシウムイオン交換シリカ等の金属イオン交換シリカ系化合物；トリポリリン酸ニ水素アルミニウム、トリポリリン酸マグネシウム、トリポリリン酸アルミニウム、トリポリリン酸二水素亜鉛等のトリポリリン酸系金属化合物；モリブデン酸アルミニウム、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等のモリブデン酸系金属化合物；酸化鉄と酸化マグネシウムとの複合酸化物、酸化鉄と酸化カルシウムとの複合酸化物；酸化亜鉛、酸化鉄と酸化亜鉛との亜鉛化合物等を挙げることができる。前記したようにこれらは単独で又は２種以上組み合わせたものであってもよいし、２種以上を複合した複合物であることもできる。また、これら例示の化合物をシリカ、ケイ酸カルシウム等のケイ酸化合物や酸化マグネシウム等による変性物もしくは処理物も前記防錆顔料に包含される。

防錆顔料は、単独もしくは複数の組み合わせの市販品を用いることができる。かかる市販品としては、例えば「ＥＸＰＥＲＴ ＮＰ−１０００」、「ＥＸＰＥＲＴ ＮＰ−１０２０Ｃ」、「ＥＸＰＥＲＴ ＮＰ−１１００」、「ＥＸＰＥＲＴ ＮＰ−１１０２」（以上、東邦顔料工業社製、商品名）、「ＬＦボウセイ ＣＰ−Ｚ」、「ＬＦボウセイＭＺＰ−５００」、「ＬＦボウセイ ＣＲＦＣ−１」、「ＬＦボウセイ Ｍ−ＰＳＮ」、「ＬＦボウセイ ＭＣ−４００ＷＲ」、「ＬＦボウセイ ＰＭ−３００」、「ＬＦボウセイＰＭ−３０８」（以上、キクチカラー社製、商品名）、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ１４０」「Ｋ−ＷＨＩＴＥ Ｃａ６５０」、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ４５０Ｈ」、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ Ｇ−１０５」、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ ＃１０５」、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ ＃８２」、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ Ｇ１０２Ｓ」（以上、テイカ社製、商品名）、「ＳＨＩＥＬＤＥＸ Ｃ３０３」、「ＳＨＩＥＬＤＥＸ ＡＣ−３」、「ＳＨＩＥＬＤＥＸＣ−５」（以上、いずれもＷ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．社製）、「サイロマスク５２」、「サイロマスク５２Ｍ」、「サイロマスク２２ＭＲ-Ｈ」（富士シリシア社製）、「ノビノックスＡＣＥ−１１０」（ＳＮＣＺ社製・フランス）等を挙げることができる。

本発明では、塗料調製時のガス発生抑制に優れる点から、リン酸系イオン又はトリポリリン酸系イオンを溶出可能な防錆顔料並びに／あるいはカルシウムイオン、マグネシウムイオン及び亜鉛イオンのうち少なくとも１種を溶出可能な顔料の使用が好ましい。

［着色顔料及び／又は体質顔料］
本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物は着色顔料及び／又は体質顔料を塗料不揮発分中に１〜５質量％含むものであり、２〜４質量％の範囲内にあるとさらによい。

着色顔料及び／又は体質顔料を含むことによって、犠牲防食性を保ちつつも養生条件が変動しても安定した仕上がり性が得られる効果がある。

着色顔料としては、酸化チタン、ベンガラ、黄色酸化鉄、カーボンブラック等が挙げられ、体質顔料としては、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、マイカ、カオリン、硫酸バリウム、亜鉛華（酸化亜鉛）などが挙げられる。これらはそれぞれ単独でもしくは２種以上組み合わせて使用することができる。

［可塑剤及び／又は造膜助剤］
本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、養生環境が変動しても安定した仕上がり性の塗膜が得られることから可塑剤及び／又は造膜助剤を必要に応じて含む。
前記可塑剤は、塗膜に残存する室温で液状の化合物であり、塗料分野で公知のものを使用可能することができる。可塑剤の具体例としては、例えば脂肪酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤等が挙げられる。

脂肪酸エステル系可塑剤としては、ジメチルアジペート、ジブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジヘキシルアジペート、ジー２−エチルヘキシルアジペート、ジイソノニルアジペート、ジオクチルアジペート、ジブチルジグリコールアジペート、ジイソノニルシクロヘキサンジカルボキシレート、ジメチルシクロヘキサンジカルボキシレート、ジエチルシクロヘキサンジカルボキシレート、及びジ−２−エチルヘキシルシクロヘキサンジカルボキシレート、ＤＢＥ（二塩基酸エステル）等が挙げられる。

リン酸エステル系可塑剤としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリシクロヘキシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、ジメチルエチルホスフェート、メチルジブチルホスフェート、エチルジプロピルホスフェート、イソデシルジフェニルホフェート、ヒドロキシフェニルジフェニルホスフェート、レゾルシノールビスジフェニルホスフェート、リン酸トリアリールイソプロピル化物、これらを各種置換基で変性させた化合物、これらの各種の縮合タイプ等のリン酸エステル系可塑剤等が挙げられる。

エポキシ系可塑剤としては、エポキシ化不飽和油脂類、エポキシ化不飽和脂肪酸エステル類、脂環族エポキシ化合物類、エピクロルヒドリン誘導体に示す化合物およびそれらの混合物などが例示できる。具体的には、エポキシ化大豆油、エポキシ化あまに油、４，５−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸ジ２−エチルヘキシル、エポキシオクチルステアレ−ト、およびエポキシブチルステアレ−トなどが挙げられる。

可塑剤を使用する場合、その場合の含有量としては塗料不揮発分中に０．１〜１質量％、好ましくは０．１５〜０．７質量％の範囲内である。

一方、造膜助剤とは、エポキシ樹脂に相溶可能な高沸点の有機溶剤であり、水が揮発した後も塗膜内に残り、エポキシ樹脂粒子の融合を促進しながら徐々に揮発する成分である。造膜助剤の具体例としては、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルル等のグリコールエーテル系化合物；２，２，４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、２，２，４−トリメチルペンタンジオールジイソブチレート等のエステル系化合物等が挙げられる。

造膜助剤を使用する場合、その場合の含有量としては塗料不揮発分を基準として０．４〜２．０質量％、好ましくは０．５〜１．８質量％の範囲内である。

［水希釈性ポリアミン］
本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物において、エポキシ樹脂エマルションの反応相手となる水希釈性ポリアミンとしては、一分子中にアミノ基を少なくとも２個有する水溶性又は水分散性の樹脂である。

本明細書において水溶性の樹脂とは、水に溶解する樹脂であり、樹脂水溶液が目視で透明状態となる樹脂であり、水分散性樹脂とは、樹脂が水に分散して存在し、樹脂水分散液が目視で白濁状態となる樹脂である。

該ポリアミンは、エチレンジアミンや、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、トリアミノプロパン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン及び１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン等の脂肪族ポリアミン；フェニレンジアミンや、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン及びジアミノジフェニルメタン等の芳香族ポリアミン；ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、トリエチレングリコールジアミン及びトリプロピレングリコールジアミン等のポリアミン化合物、並びに該ポリアミン化合物を既知の方法により変性した変性ポリアミン樹脂から選択することができる。変性の例を挙げると、アミド化、マンニッヒ化及びエポキシアダクト化等がある。

このような水希釈性ポリアミンは市販されている。その具体例としては、水溶性ポリアミンとしては、「トーマイドＴＸＨ−６７４−Ｂ」、「トーマイドＴＸＨ−６８５−Ａ」，「トーマイドＴＸＳ−５３−Ｃ」、「トーマイドＴＸＨ−６９４」、「フジキュアーＦＸＩ−９１９」、「フジキュアーＦＸＨ−９２７」，「フジキュアーＦＸＨ−９３５」（以上、商品名、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製）、「ＥＰＩＫＵＲＥ８５３７−ＷＹ−６０」（商品名、ＭＯＭＥＮＴＩＶＥ社製）、「サンマイドＷＨ−９１０」（商品名、エアープロダクツジャパン社製）、「ダイトクラールＩ−５９８６」、「ダイトクラールＩ−６０２０」、「ダイトクラールＸ−５６６３Ｈ」（以上、商品名、大都産業社製）などを挙げることができ、水分散性ポリアミンとしては「フジキュアーＦＸＳ−９１８−ＦＡ」（商品名、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製）などを挙げることができる。

水希釈性ポリアミンの使用量としては、塗膜の犠牲防食性、仕上がり性、塗装作業性などの観点から、エポキシ樹脂エマルション中のエポキシ基１当量に対して、ポリアミンの活性水素が、０．３〜１．２当量、さらに好ましくは０．４〜１．０当量の範囲内であることが適している。

［水性有機ジンクリッチ塗料組成物］
本発明の水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、エポキシ樹脂エマルション、亜鉛末、防錆顔料、着色顔料及び／又は体質顔料、水希釈性ポリアミン並びに水を含んでなる組成物である。

前記水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、必要に応じて、アルキド樹脂、ウレタン樹脂等の改質用樹脂；分散剤、表面調整剤、消泡剤、防腐剤、中和剤、フラッシュラスト抑制剤、増粘剤等の通常の塗料用添加剤を必要に応じて含むことができる。

貯蔵時の塗料形態としては、適宜変更はできるが、主剤成分、硬化剤成分及び粉成分から構成される２液１粉型組成物であることが好ましい。より具体的には、エポキシ樹脂エマルションを含む主剤成分と、水希釈性ポリアミンを含む硬化剤成分と、亜鉛末を含む粉成分とからなり、着色顔料、体質顔料、防錆顔料及び水を前記いずれの成分に含む３成分系組成物であることが適している。

塗装用の塗料調製方法としては、容器に前述の各成分を配合し、ハンドミキサーやスタティックミキサーで撹拌混合する方法が挙げられる。

［防食塗装方法］
本発明は、基材面に、前記水性有機ジンクリッチ塗料組成物を塗装する防食塗装方法である。基材面としては、通常は鉄鋼であるが非鉄金属にも適用できる。被塗物の具体例としては、塔、タンク、プラント等の陸上構造物；船、タンカー、水上橋などの水上構造物；道路、橋梁、トンネルなどの道路構造物；家屋、ビルなどの建築構造物；ガードフェンス、産業機械などの屋外器具などが挙げられる。これら被塗物はあらかじめ旧塗膜が設けられたものであってもよい。

前記水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、乾燥膜厚で通常１０〜２００μｍ、好ましくは１５〜１５０μｍの範囲内となるようにして前記基材面に塗装される。その塗装は、それ自体既知の塗装手段、例えば、エアスプレー、エアレススプレー、刷毛塗り又はローラー塗り等で行なうことができる。塗膜の乾燥条件としては常温乾燥することができるが、必要に応じて強制乾燥又は加熱乾燥を行ってもよい。

前記水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、鉄基材に対して犠牲防食作用を発揮するために、一次防錆プライマーや防食下地として使用することができる。防食下地として使用する場合には、本発明に係る水性有機ジンクリッチ塗料組成物を基材面に塗装し塗膜を形成後、その上に防食性の下塗り塗料を塗装し、更に、耐候性に優れた上塗り塗料を塗装することで、防食性を長期間にわたって維持することができる。

下塗り塗料としては、例えば、エポキシ樹脂系下塗り塗料、変性エポキシ樹脂系下塗り塗料及びウレタン樹脂系下塗り塗料等が挙げられる。上塗り塗料としては、例えば、アクリル樹脂系上塗り塗料、ウレタン樹脂系上塗り塗料、シリコン樹脂系上塗り塗料及びフッ素樹脂系上塗り塗料等が挙げられる。前記水性有機ジンクリッチ塗料組成物は、塗り重ね適性及び犠牲防食性に優れた塗膜が形成されるため、その上に塗装する下塗り塗料及び上塗り塗料が水を希釈媒体とした水性の塗料組成物であっても長期防食性を発揮することが可能である。

以下、本発明について実施例を挙げてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜水性有機ジンクリッチ塗料組成物の製造＞
実施例１
容器に、「アデカレジンＥＭ１０１−５０」（注１）を２００部、「Ｋ−ＷＨＩＴＥ＃１０５」（注２）を２０部、タルク３０部、「ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１９０」（注５）１．５部を配合し、撹拌混合した後、「サンソサイザーＥ−ＰＳ」（注６）、２，２，４−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート５．０部、プロピレングリコールモノブチルエーテル１０部、アンモニア水０．１部、上水６０部を配合し、撹拌混合して液状の主剤成分を得た。
別の容器に、「フジキュアーＦＸＨ−９３５」（注８）２７部、上水３０部を配合し、撹拌混合して液状の硬化剤成分を得た。
別の容器に、平均粒子径４μｍの亜鉛末と平均粒子径が１５μｍの亜鉛末を配合し、混合して粉成分を得た。

主剤成分が収容された容器に、硬化剤成分と粉成分をそれぞれ配合し、均一になるまで撹拌混合して水性有機ジンクリッチ塗料組成物（Ａ−１）を製造した。

実施例２〜１８及び比較例１〜５
使用する材料と配合量を下記表１−１及び１−２とする以外は実施例１と同様にして、水性有機ジンクリッチ塗料組成物（Ａ−２）〜（Ａ−２３）を製造した。得られた各水性有機ジンクリッチ塗料組成物について、下記の評価を行った。

（注１）「アデカレジンＥＭ１０１−５０」：商品名、アデカ社製、ノニオン性親水成分を含むポリエチレングリコール変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を分散安定樹脂としビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を水分散してなるエマルション、不揮発分あたりのエポキシ当量：４９５〜５７５ｇ／ｅｑ、不揮発分５０質量％、
（注２）「Ｋ−ＷＨＩＴＥ１０５」：商品名、テイカ社製、トリポリリン酸二水素アルミニウム・酸化亜鉛混合物、
（注３）「Ｋ−ＷＨＩＴＥＧ１０２Ｓ」：商品名、テイカ社製、トリポリリン酸二水素アルミニウムの酸化マグネシウム処理物、
（注４）「サイロマスク５２」：商品名、富士シリシア社製、カルシウム系イオン交換シリカ、
（注５）「サイロマスク２２ＭＲ−Ｈ」：商品名、富士シリシア社製、マグネシウム系イオン交換シリカ、
（注６）「ＤＩＰＥＲ ＢＹＫ−１９０」：商品名、ＢＹＫ社製、顔料分散剤、
（注７）「サンソサイザーＥ−ＰＳ」：商品名、商品名、新日本理化株式会社製、４，５−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸ジ２−エチルヘキシル、
（注８）「フジキュアーＦＸＨ−９３５」：商品名、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製、樹脂不揮発分８０％、活性水素当量１７０ｇ／ｅｑ、メタキシリレンジアミンの変性ポリアミノアミドタイプ、水溶性ポリアミン樹脂、
（注９）「フジキュアーＦＸＳ−９１８−ＦＡ」：商品名、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製、不揮発分６０％、活性水素当量１４５ｇ／ｅｑ、変性脂肪族ポリアミン系樹脂エマルション。

＜評価試験＞
（＊）耐塩水噴霧性試験：
鋼板に、実施例及び比較例で得られた各水性有機ジンクリッチ塗料組成物（Ａ−１）〜（Ａ−２３）を乾燥膜厚が７５μｍとなるように塗装し、２３℃１週間乾燥させたものを試験片とした。ＪＩＳ Ｋ５６００−７−１の耐中性塩水噴霧性に準じて、塩水噴霧に１４４０時間曝した後の試験片のカット部、塗面部に生じたサビ及びフクレの発生程度を下記の基準に基づいて評価した。
◎：カット部及び塗面部共にサビ及びフクレなどの異常なし、
〇：カット部錆幅０ｍｍ、塗面にサビ又はフクレ等がわずかにあり、
△：カット部錆幅１ｍｍ以下、塗面にサビ又はフクレ等があり、
×：カット部錆幅１ｍｍを超える、塗面にサビ又はフクレが発生。

（＊）耐水性：
鋼板に、実施例及び比較例で得られた各水性有機ジンクリッチ塗料組成物（Ａ−１）〜（Ａ−２３）を乾燥膜厚が７５μｍとなるように塗装し、２３℃１週間乾燥させたものを試験片とし、これを２３℃の脱イオン水に２４０時間浸漬した後の外観を目視評価した。
◎：全く変化なし、
〇：若干変色が認められるが塗膜欠陥はなし、
△：明らかな変色又は塗膜欠陥のどちらかが認められる、
×：明らかな変色及び塗膜欠陥が共に認められる。
（＊）水素ガス発生抑制性：
主剤成分、硬化剤成分、粉成分を混合した直後の各水性有機ジンクリッチ塗料組成物を試験管に入れて２０℃、１日経過後の液面上昇値（ｍｍ）を測定した。値が低いほど良好である。
（＊）仕上がり性
鋼板に、各水性有機ジンクリッチ塗料組成物をダイヤフラム型エアレス塗装装置でウェット膜厚が３００μｍとなるように厚塗り塗装したときの外観を目視評価した。
◎：タルミ、タレ全くなし、
〇：タルミ、タレなどが極めてわずかに認められる、
△：タルミ、タレが認められる、
×：タルミ、タレが顕著に認められる。

（＊）下塗りとの塗り重ね適性：
鋼板に、各水性有機ジンクリッチ塗料組成物を乾燥膜厚が７５μｍとなるように塗装し、一日乾燥させ、その上に関西ペイント社製水性防食下塗り塗料「水性エポテクト下塗」を乾燥膜厚が６０μｍとなるように塗装し、３５℃、９５％の高温、高湿度条件下で１日乾燥させ、外観を目視評価した。
◎：下塗り塗料の塗膜にフクレ全くなし、
〇：下塗り塗料の塗膜にフクレが極めてわずかに認められる、
△：下塗り塗料の塗膜にフクレが認められる、
×：下塗り塗料の塗膜にフクレが顕著に認められる。

Claims (8)

1. エポキシ樹脂エマルション、亜鉛末、防錆顔料、着色顔料及び／又は体質顔料、水希釈性ポリアミン並びに水を含み、塗料不揮発分中に亜鉛末を７０質量％以上、防錆顔料を０．５〜４質量％、着色顔料及び／又は体質顔料を１〜５質量％の範囲内で含む、水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
2. 亜鉛末が、平均粒子径が１〜１０μｍの亜鉛末及び平均粒子径が１０を超えて２０μｍ以下の亜鉛末を併用してなる請求項１記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
3. 防錆顔料が、リン酸系イオン又はトリポリリン酸系イオンを溶出可能な顔料である請求項１または２記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
4. 防錆顔料が、カルシウムイオン、マグネシウムイオン及び亜鉛イオンのうち少なくとも１種を溶出可能な顔料である請求項１ないし３のいずれか１項記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
5. 可塑剤及び／又は造膜助剤をさらに含む、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
6. 水希釈性ポリアミンが、水溶性ポリアミンである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
7. 塗料形態が、主剤成分、硬化剤成分及び粉成分から構成される２液１粉型組成物である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物。
8. 基材面に、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水性有機ジンクリッチ塗料組成物を塗装する、防食塗装方法。