JP4967159B2 - 水中で剥離する層状複水酸化物を使用した防錆塗料組成物 - Google Patents
水中で剥離する層状複水酸化物を使用した防錆塗料組成物 Download PDFInfo
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により、透明性が高い防錆皮膜を得る方法が提案されており、マグネシウム合金等の特
定の基材に良いとされているが、鉄素材その他幅広い金属素材に対する効果については
言及されていない。
ト)を用いることもできる。
は、共沈法、イオン交換法、再構築法などがあり、それらいずれの製造方法であってもよいが、再構築法がより簡便で好ましい。
却した炭酸型層状複水酸化物の熱処理物を、脂肪族カルボン酸金属塩水溶液に加え、攪拌することにより、目的とする水中で剥離する層状複水酸化物を得ることができる。
酢酸マグネシウム(試薬一級、林純薬工業社製)0.28mol/L水溶液へ、予め700℃において20時間熱処理を行ったMg−Al系層状複水酸化物(協和化学社製炭酸型複水酸化物DHT−6)を0.28molを加える。15時間室温にて撹拌後、得られた固体生成物(ゲル状)を遠心分離にて分離後、そのまま90℃乾燥機にて10時間乾燥し、その後粉砕することにより生成物1を得た。
酢酸マグネシウムを酢酸セリウム(試薬一級、林純薬工業社製)に変更する以外は実施例1と同様の操作を行い、生成物2を得た。
酢酸亜鉛(試薬一級、林純薬工業社製)0.28mol/L水溶液へ、予め600℃において20時間熱処理を行ったZn−Al系層状複水酸化物(協和化学社製炭酸型複水酸化物ZHT−4D)を0.28molを加える。15時間室温にて撹拌後、得られた反応液をそのまま100℃乾燥機にて20時間乾燥し、その後粉砕することにより生成物3を得た。
水系ディスパーション樹脂ウォーターゾールCD540(大日本インキ化学工業株式会社製:水系エポキシエステル樹脂:不揮発分40%)28.6gに、合成―1で得た生成物1を2.4g、イオン交換水10g、1mm径のガラスビーズ140gを添加し、ペイントコンディショナーで30分間分散した。これに上記樹脂27.0g、ドライヤー(大日本インキ化学工業株式会社製ディックネート3111)0.7gを追加し、さらに15分間分散した。これを吉野紙で濾過し、実施例1の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/B(顔料/樹脂固形分重量比率)は0.11であった。
実施例1の配合において、生成物1を生成物2に変更する以外は同様の操作を行い、実
施例2の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/Bは0.11であった。
実施例1の配合において、生成物1を生成物3に変更する以外は同様の操作を行い、実
施例3の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/Bは0.11であった。
ウォーターゾールCD540の28.6gに、生成物1を4.4g、炭酸カルシウム17.8g、イオン交換水10g、ガラスビーズ140gを添加し、ペイントコンディショナーで30分間分散した。これに上記樹脂27.0g、ドライヤー0.7gを追加し、さらに15分間分散した。これを吉野紙で濾過し、実施例4の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/Bは1.0であった。
ウォーターゾールCD540の28.6gに、生成物1を4.4g、炭酸カルシウム13.4g、K−WHITE #105(テイカ株式会社製トリポリリン酸アルミニウム系防錆顔料)4.4g、イオン交換水10g、ガラスビーズ140gを添加し、ペイントコンディショナーで30分間分散した。これに上記樹脂27.0g、ドライヤー0.7gを追加し、さらに15分間分散した。これを吉野紙で濾過し、実施例5の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/Bは1.0であった。
実施例1におけるウォーターゾールCD−540を水溶性ウォーターゾールCD−520(大日本インキ化学工業社製:水溶性アルキド樹脂、不揮発分40%)に変更する以外は同じ操作を行い、実施例6の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/Bは0.11であった。
アクリルエマルション樹脂ボンコート5410(大日本インキ化学工業社製:不揮発分50%)24.5gに、生成物1の2.4gを予めイオン交換水46g中で剥離させたナノシート分散ゾルを加え、高速ディスパーミル(回転数:毎分3000回転)で5分間分散した。これにボンコート5410を20g追加し、さらに10分間分散し、実施例7の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/Bは0.11であった。
(a):「エポン1004」(油化シェル社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量約950)1900部をブチルセロソルブ1012部に溶解し、80〜100℃に加熱してからジエチルアミン124部を滴下し、ついで120℃で2時間保持してアミン価47のアミン付加エポキシ樹脂を得た。次に、アミン価100のダイマー酸タイプポリアミド樹脂(「バーサミド460」ヘンケル白水社製、商品名)1000部をメチルイソブチルケトン429部に溶かし、130〜150℃に加熱還流し、生成水を留去して該アミド樹脂の末端アミノ基をケチミンに変えたものを150℃で約3時間保持し、水の留出が停止してから60℃に冷却する。ついでこのものを前記アミン付加エポキシ樹脂に加えて100℃に加熱し、1時間保持後室温に冷却して固形分68%およびアミン価65のアミン付加エポキシ樹脂−ポリアミド変性樹脂のカチオン電着用ワニスを得た。
一方、カチオン電着用ワニス(固形分68%)5部、10%酢酸水溶液2.6部、酸化チタン顔料17部、クレー8部、カーボンブラック0.3部、ジオクチルスズオキサイド2部、生成物1を5部及び脱イオン水を固形分含有率が50%になるように加えてから、ボールミルで40時間混合分散し、ツブゲージで10μm以下にし、顔料ペースト1とした。
また、生成物1を炭酸カルシウムに変更する以外は同様の操作を行い、顔料ペースト2を得た。
上記で得られたカチオン電着用エマルション315部と、顔料ペースト80部及び脱イオン水を混合して固形分含有率20%のカチオン電着塗料を作成し、実施例8の防錆塗料組成物を得た。塗料のP/Bは0.33であった。
また、実施例1の防錆塗料組成物をリン酸亜鉛処理鋼板(ボンデ#144)に硬化塗膜が5μmになるようにバーコーターを用いて塗装し、1週間室温乾燥を行い、実施例9のテストパネルとした。塗料のP/Bは0.11であった。
実施例1の配合において、生成物1を添加しない樹脂のみの系を、比較例1とした。
実施例1の配合において、生成物1を炭酸カルシウムに変更する以外は同様の操作を行
い、比較例2とした。塗料のP/Bは0.11であった。
実施例1の配合において、生成物1をMg−Al系層状複水酸化物(協和化学工業社製
炭酸型複水酸化物DHT−6)に変更する以外は同様の操作を行い、比較例3とした。塗料のP/Bは0.11であった。
実施例1の配合において、生成物1を体質顔料のタルク(日本タルク株式会社製タルク
SSS)に変更する以外は同様の操作を行い、比較例4とした。塗料のP/Bは0.11であった。
カチオン電着用エマルション315部、顔料ペースト2を80部及び脱イオン水を混合して固形分含有率20%の比較例5(カチオン電着塗料2)を得た。塗料のP/Bは0.33であった。
ボンデ#144に、CD−540を硬化塗膜が5μmになるようにバーコーターを用いて塗装し、1週間室温乾燥を行い、比較例6のテストパネルとした。
実施例1〜7及び比較例1〜4については、脱脂処理軟鋼板SPCC−SB(JIS G3141)に硬化塗膜が30μmになるようにバーコーターを用いて塗装し、1週間室温乾燥を行い、テストパネルとした。
また、実施例8及び比較例5の塗料は、試験用被塗板(リン酸亜鉛処理鋼板:ボンデ#144)をカソードとして、電圧250Vで膜厚が硬化塗膜で20μmになるように電着塗装し、水洗してから、加熱し塗膜を硬化させ、テストパネルとした。加熱は電気熱風式乾燥機で160℃で30分間行った。実施例9および比較例6については、前述のテストパネルを使用した。
塩水噴霧試験
各テストパネルに、カッターナイフでクロスカットを入れ、機内温度35℃に保った塩
水噴霧試験機に入れ、5%塩化ナトリウム水溶液を1kg/cm2で所定時間噴霧し、平面部からのブリスター・錆の発生・クロスカット部からの腐食幅を観察した。
評価結果を表1に示す。
また、カチオン電着塗装系においても、効果的な防錆皮膜が生成していることが確認できた。さらに、防錆顔料や体質顔料との併用も可能であることが確認できた。
平面部
◎:ブリスター、錆ほとんどなし
○:ブリスター、錆が少し発生
△:ブリスター、錆がやや多い
×:ブリスター、錆が全面に発生
カット部
◎:腐食幅0.5mm未満
○:腐食幅0.5〜1mm未満
△:腐食幅1mm〜3mm
×:腐食幅3mm以上
実施例の各塗料組成物を、ペイント缶に入れ密封し、40℃の恒温乾燥機中で保存した。
その結果、30日後においても初期の状態を保持しており、ゲル化、分離などの異常は認められなかった。
Claims (4)
- 一般式:〔M2+ 1−xM3+ x(OH)2〕〔G・yH2O〕(式中、M2+はMg又はZnから選ばれた2価金属イオン、M3+はAlイオン、0.2≦x≦0.33,Gは酢酸のMg,ZnまたはCe塩、yは0より大きい実数である。)で示される水中で剥離する層状複水酸化物を、水系樹脂ビヒクルに加えることを特徴とする防錆塗料組成物。
- 水系樹脂ビヒクルに含まれる水系樹脂が、水溶性樹脂、ディスパーション樹脂またはエマルション樹脂、およびそれらの混合樹脂、または電着樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の防錆塗料組成物。
- 水系樹脂がカチオン電着樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の防錆塗料組成物。
- 請求項1ないし請求項3のいずれかの防錆塗料組成物を、金属素材に塗装し、皮膜を形成させた防錆塗料処理金属材料。
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