JP5425731B2

JP5425731B2 - 防食剤

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Publication number: JP5425731B2
Application number: JP2010180763A
Authority: JP
Inventors: 輝郎藤岡
Original assignee: Yamauchi Corp
Current assignee: Yamauchi Corp
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-08-12
Also published as: JP2012041563A

Description

本発明は防食剤に関する。

従来、屋外鋼構造物などの防食剤として、ペトロラタムに無機充填剤を配合したものが知られている。しかし該防食剤は空気に触れても表面に被膜が形成されない。このため、該防食剤が溶剤と接触すると、防食剤中のペトロラタムが溶剤中に溶解する。よって、防食剤表面を溶剤を含む油性塗料で塗装をすることができず、美観の向上を図ることができなかった。

そこで、防食効果とともに美観を備えた防食方法として、粘稠な防錆コンパウンドを多孔質基材に含浸させてなる常時軟質性の下テープ層、この下テープ層を被覆する、多孔質基材に含浸させたポリマーコンパウンドが乾燥固化してなる上テープ層、この上テープ層を被覆する樹脂被膜からなるなるトップコート層よりなる重畳層にて金属表面を被覆する防食構造が用いられるようになった（特許文献１）。しかし、該防食構造を作製するためには含浸工程が必要であり、製造工程が複雑であるという問題があった。さらにテープ形状の防食剤を用いるため、該防食構造を施工できる場所は、鋼管などの比較的単純な形状の場所に限られる。したがって、フランジのボルトなどの複雑な形状を有する場所へ該防食構造を適用する場合は、テープを所望の形状に切り貼りする必要があり、極めて煩雑な作業が必要であった。

特開平１０−４４３２０号公報

本発明は、優れた防錆効果および施工性を有し、さらに表面に塗装を施すことにより意匠性も備えることのできる防食剤を提供することを目的とする。

本発明に係る防食剤は、乾性油１００質量部に対して、ワックス６〜９０質量部および無機充填剤１００〜５００質量部を含む。

本発明に係る防食剤において好ましくは、ＪＩＳＫ２２３５で測定した硬化前の稠度が、５０以上１５０以下の範囲である。

本発明に係る防食剤において好ましくは、ワックスが、合成ワックス、石油ワックス、植物ワックス、動物ワックスおよび鉱物ワックスよりなる群から選ばれる少なくともいずれかを含む。

本発明に係る防食剤において好ましくは、さらに粘着剤、防錆剤およびドライヤーの少なくともいずれかを含む。

本発明によれば、優れた防錆効果および施工性を有し、さらに表面に塗装を施すことにより意匠性も備えることのできる防食剤を提供することができる。

本発明の一実施の形態における防食剤を用いたフランジ部の断面図を示す。

＜防食剤＞
本発明の一実施の形態において、防食剤は乾性油１００質量部に対して、ワックス６〜９０質量部および無機充填剤１００〜５００質量部を含む。防食剤はさらに粘着剤、防錆剤およびドライヤーの少なくともいずれかを含むことが好ましい。

防食剤のＪＩＳＫ２２３５で測定した硬化前の稠度は、５０以上１５０以下であることが好ましい。防食剤の硬化前の稠度が５０以上１５０未満であると、防食剤を手作業でちぎったり、所望の形状に成形することができる。したがって、防食剤を施工する部位が複雑な形状を有していても、防食剤を適当な大きさに手でちぎり、施工部位に貼り付けて押さえ込むという簡単な操作によって、施工部位の細部にまで防食剤を充填することができる。

＜乾性油＞
本発明の一実施の形態において、防食剤は乾性油を含む。所望の場所に施工された防食剤の表面には、前記乾性油に由来する被膜が形成される。前記被膜は空気、光、金属塩や熱の影響により複雑な３次元構造を形成し、油性塗料に含まれる溶剤に不溶となる。したがって、前記被膜が形成された防食剤は表面に油性塗料を塗布することができるため、防食剤が意匠性を備えることができる。

本明細書において、乾性油とは植物の果実、種子などから採取される油脂のうち、ヨウ素化１３０以上のもので、薄膜にして空気中に放置すると比較的短時間に固化乾燥する性質を有するものを意味する。乾性油としては、たとえば亜麻仁油、桐油、芥子油、くるみ油、ベニバナ油などを用いることができる。なかでも、亜麻仁油を用いることが硬化性と価格の観点から好ましい。

＜ワックス＞
本発明の一実施の形態において、防食剤はワックスを含む。ワックスとしては、たとえば合成ワックス、石油ワックス、植物ワックス、動物ワックス、鉱物ワックスなどを用いることができる。これらのワックスは１種類を用いても良いし、複数種類を組み合わせて用いても良い。なかでも、石油ワックスおよび合成ワックスを組み合わせて用いることが好ましい。

防食剤中のワックスの含有量は、乾性油１００質量部に対して、ワックス６〜９０質量部である。ワックスの含有量が６質量部未満であると、防錆剤の防錆効果、施工性および被着物との密着性が悪化するため好ましくない。一方、ワックスの含有量が９０質量部を超えると、被膜形成時間が長くなるため好ましくない。ワックスの含有量は、乾性油１００質量部に対して、ワックス１０〜５０質量部であることが好ましい。

ワックスとして石油ワックスを用いる場合、石油ワックスは鉱油からなる基油に溶融した状態で供給される。この場合、防食剤中の基油の含有量は、乾性油１００質量部に対して、基油が１００質量部以下が好ましく、６０質量部以下がさらに好ましい。基油は防食剤中で可塑剤としての役割を果たすため、基油の含有量が１００質量部を超えると、被膜形成までの時間が長くなったり、被膜が形成しなくなったりする。

＜無機充填剤＞
本発明の一実施の形態において、防食剤は無機充填剤を含む。無機充填剤としては、たとえば炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、クレー、ゼオライト、シリカ、ベントナイトなどを用いることができる。これらの無機充填剤は１種類を用いても良いし、複数種類を組み合わせて用いても良い。なかでも、クレー、ゼオライト、ベントナイトを用いることが好ましい。

防食剤中の無機充填剤の含有量は、乾性油１００質量部に対して、無機充填剤１００〜５００質量部である。無機充填剤の含有量が１００質量部未満であると、防食剤の硬化前稠度が高くなりすぎ、施工性が悪化するため好ましくない。一方、無機充填剤の含有量が５００質量部を超えると、防食剤の防錆効果および被着物との密着性が悪化し、さらに防錆剤の硬化前稠度が低くなりすぎ、施工性が悪化するため好ましくない。無機充填剤の含有量は、乾性油１００質量部に対して、無機充填剤１００〜３００質量部であることが好ましい。

＜粘着剤＞
本発明の一実施の形態において、防食剤は粘着剤を含むことができる。粘着剤は防食剤と被着物との接着性を向上させることができる。

粘着剤としては、たとえばポリブテン、水添テルペン樹脂、テルペン樹脂、水添ロジンエステルなどを用いることができる。

防食剤中の粘着剤の含有量は、乾性油１００質量部に対して、粘着剤１〜１５質量部が好ましい。粘着剤の含有量が１質量部未満であると、粘着剤の効果を十分に発揮することができない。一方、粘着剤の含有量が１５質量部を超えると、配合単価が高くなるだけで効果の上昇が伴わないため好ましくない。粘着剤の含有量は、乾性油１００質量部に対して、粘着剤５〜１０質量部であることがさらに好ましい。

＜防錆剤＞
本発明の一実施の形態において、防食剤は防錆剤を含むことができる。防錆剤は防食剤の防錆効果を向上させることができる。

防錆剤としては、たとえば脂肪酸、脂肪族アミン、有機リン酸エステル、有機スルホン酸塩、ラノリン誘導体、石油酸化物、ソルビタン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、アミド誘導体などを用いることができる。

防食剤中の防錆剤の含有量は、乾性油１００質量部に対して、防錆剤１〜１５質量部が好ましい。防錆剤の含有量が１質量部未満であると防錆効果を十分に発揮することができない。一方、防錆剤の含有量が１５質量部を超えると、配合単価が高くなるだけで効果の上昇が伴わないため好ましくない。防錆剤の含有量は、乾性油１００質量部に対して、防錆剤５〜１０質量部であることがさらに好ましい。

＜ドライヤー＞
本発明の一実施の形態において、防食剤はドライヤーを含むことができる。ドライヤーは、乾性油の大気中における酸化を促進して、乾燥時間を短縮する触媒作用を有する。したがって、ドライヤーを含む防食剤は、防食剤の硬化時間および乾性油からなる被膜の形成時間を短縮することができる。

ドライヤーとしては、たとえばコバルト、マンガン、亜鉛、銅、鉄、錫、ニッケル、セリウム、カリウムなどの金属の有機金属化合物を用いることができる。これらのドライヤーは、１種類を用いても良いし、複数種類を組み合わせて用いても良い。

防食剤中の防錆剤の含有量は、乾性油１００質量部に対して、ドライヤー１〜１０質量部が好ましい。ドライヤーの含有量が１質量部未満であると、ドライヤーの効果を十分に発揮することができない。一方、ドライヤーの含有量が１０質量部を超えると、配合単価が高くなるだけで効果の上昇が伴わないため好ましくない。ドライヤーの含有量は、乾性油１００質量部に対して、ドライヤー２〜８質量部であることがさらに好ましい。

＜その他の配合剤＞
本発明の一実施の形態において、防食剤は可塑剤、老化防止剤、防カビ剤、酸化防止剤、顔料、増粘剤など配合剤を適当な量で含むことができる。

＜防食剤の製造方法＞
本発明の一実施の形態において、防食剤は以下の工程で製造することができる。乾性油とワックスとをプラネタリーミキサーなどで均一になるまで攪拌する。その後、無機充填剤および必要に応じて各種配合剤をプラネタリーミキサーに徐々に投入し、せん断力をかけながら均一になるまで混練りして防食剤を得る。この時、無機充填剤の分散が不完全な場合は、３本ロールを用いてさらに混合を行うことができる。なお、ドライヤーを配合する場合は、無機充填剤が完全に分散した後に投入する。得られた防食剤は真空シールパックなどを施し、空気接触を避けて保存する。

＜防食剤の施工方法＞
防食剤の施工場所は、構造材やガス、水道などの配管、電線などを敷設する電線管、あるいは、原料や半製品の搬送に用いられる配管、さらには、各種貯留槽などといった常時海水に接触しているタンカーや屋外で用いられる鉄製の構造物などにおいて、その腐食の防止が必要である場所であれば特に限定されない。防食剤の施工場所の一例を図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施の形態における防食剤を用いたフランジ部の断面図を示す。防食剤１は、金属製フランジ２の接合部を覆うように施工することができる。該フランジ部において、金属製フランジ２およびボルト３は防食剤１によって完全に被覆されているため、該フランジ部がたとえばタンカーのような常に海水飛沫に接触する場所に配置されていても、金属製フランジ２やボルト３の腐蝕を防止することができる。

本発明の一実施の形態において、防食剤は以下の工程で被着物に施工することができる。鋼管、ボルト、フランジなどの被着部の表面のゴミや汚れを除去した後、被着部に防食剤を盛り付けたり、貼り付けたりする。さらに、防食剤の表面を撫で付けて滑らかにし、外気に接触させて放置する。通常、約１日〜１４日経過後に、防食剤の表面に被膜が形成され、約３０日〜６０日経過後には、防食剤の内部まで完全に硬化する。防食剤の表面の塗装を行う場合は、表面に被膜が形成された後に、油性塗料を塗布することができる。

＜実施例１〜８、比較例１〜４＞
（防食剤の作製）
表１の配合にしたがって、乾性油およびワックスをプラネタリーミキサーを用いて均一になるまで攪拌した。なお、ワックスとしては石油ワックスおよび合成ワックスを、石油ワックス：合成ワックス＝１０：１〜１．５の割合で用いた。なお、石油ワックスは表１に記載された量の基油に溶融された状態のものを使用した。次に、攪拌後の乾性油およびワックスに、表１の配合にしたがって、無機充填剤、粘着材、防錆剤、ドライヤーを徐々に投入して、せん断力をかけながら均一になるまで攪拌して各配合の防食剤を得た。得られた防食剤について、以下の項目の測定、評価を行った。

（硬化前稠度）
ＪＩＳＫ２２３５「石油ワックス」に準拠して、防食剤の硬化前の稠度を測定した。

（被膜形成時間）
防食剤を温度２３±２℃、湿度（５０±１０）％の条件下で放置して、１〜２日ごとに防食剤の表面の状態を目視と指触にて確認した。表面の粘着が消失してサラサラした状態になった時間を被膜形成時間とした。結果を表１に示す。

（完全硬化時間）
防食剤を温度２３±２℃、湿度（５０±１０）％の条件下で放置して、７日ごとに防食剤の硬度をＪＩＳＫ７３１２に準拠して測定した。タイプＣ硬度計による硬度が一定になった時間を完全硬化時間とした。結果を表１に示す。

（防錆効果）
防食剤を温度２３±２℃、湿度（５０±１０）％の条件下で放置して、皮膜形成後の防食剤の防錆効果をＪＩＳＺ１９０２に規定される、防さび(錆)性に準じて評価した。具体的には、鋼板上に硬化前の防食剤を塗布し、上記条件に放置した鋼板で中性塩噴霧試験を実施し、その結果を以下の基準で評価した。
Ａ：２，０００Ｈｒ以上でも錆の発生が無い。
Ｂ：１，０００Ｈｒ以上で錆の発生が無い。
Ｃ：１，０００Ｈｒ未満で錆の発生がある。
結果を表１に示す。

（施工性）
硬化前の防食剤について、施工時の作業性（材料の手離れ性、伸び、撫で付け性）を、以下の基準で評価した。
Ａ：極めて良好。
Ｂ：良好。
Ｃ：劣。
Ｄ：実用性に欠ける。

結果を表１に示す。
（密着性）
硬化前の防食剤を鋼板（ＪＩＳＧ３１４１に規定するＳＰＣＣ−ＳＢ）の表面に塗り、温度２３±２℃、湿度（５０±１０）％の条件下で防食剤を塗布した面を下にして防食剤の密着性を、以下の基準で評価した。
Ａ：落下せず硬化する。
Ｂ：一旦人の手で強く圧着する事により落下せず硬化する。
Ｃ：硬化するまでに落下する。
結果を表１に示す。

（注１）乾性油：東新油脂株式会社製のアマニ油。
（注２）ワックス：石油ワックス（安藤パラケミー株式会社製）および合成ワックス（安藤パラケミー株式会社製）を、石油ワックス：合成ワックス＝１０：１〜１．５の割合で用いた。
（注３）基油：鉱油。
（注４）無機充填剤：白石カルシウム株式会社製のハードトップクレーＳ。
（注５）粘着剤：出光興産株式会社製のポリブテンＨＶ１９００。
（注６）防錆剤：日本乳化剤株式会社製のニューコール８０。
（注７）ドライヤー：日本化学産業株式会社製のナフテックコバルト６％（Ｔ）。

（評価結果）
実施例１〜５は、乾性油１００質量部に対してワックスを６〜９０質量部および無機充填剤を１００〜５００質量部含む防食剤である。いずれの実施例も硬化前稠度が５０〜１５０であり、防錆効果、施工性、密着性が優れていた。被膜形成時間は７日〜１４日であり、完全硬化時間は１ヶ月〜２ヶ月であった。

実施例６は、乾性油１００質量部に対してワックスを５０質量部、無機充填剤を３００質量部および粘着剤を１０質量部含む防食剤である。該実施例は硬化前稠度が９０であり、優れた防錆効果を有し、さらに施工性および密着性が非常に優れていた。被膜形成時間は７日〜１４日であり、完全硬化時間は１ヶ月〜２ヶ月であった。

実施例７は、乾性油１００質量部に対してワックスを５０質量部、無機充填剤を３００質量部および防錆剤を１０質量部含む防食剤である。該実施例は硬化前稠度が８５であり、優れた密着性を有し、さらに防錆効果および施工性が非常に優れていた。被膜形成時間は７日〜１４日であり、完全硬化時間は１ヶ月〜２ヶ月であった。

実施例８は、乾性油１００質量部に対してワックスを５０質量部、無機充填剤を３００質量部およびドライヤーを５質量部含む防食剤である。該実施例は硬化前稠度が８５であり、優れた防錆効果および密着性を有し、さらに施工性が非常に優れていた。被膜形成時間は１日〜３日であり、完全硬化時間は１ヶ月未満であった。

比較例１は、乾性油１００質量部に対してワックスを５０質量部、無機充填剤を５０質量部含む防食剤である。該比較例は、硬化前稠度が２００であり、施工性が非常に悪かった。

比較例２は、乾性油１００質量部に対してワックスを５０質量部、無機充填剤を７００質量部含む防食剤である。該比較例は、硬化前稠度が４０であり、施工性が非常に悪く、密着性が不十分であった。

比較例３は、乾性油１００質量部に対してワックスを２質量部、無機充填剤を３００質量部含む防食剤である。該比較例は、防錆効果、施工性および密着性が不十分であった。

比較例４は、乾性油１００質量部に対してワックスを２００質量部、無機充填剤を３００質量部含む防食剤である。該比較例は、硬化前稠度が２００であり、施工性が非常に悪かった。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１防食剤、２金属製フランジ、３ボルト、４塗装膜、５ワッシャ。

Claims

乾性油１００質量部に対して、ワックス６〜９０質量部および無機充填剤１００〜５００質量部を含み、ＪＩＳＫ２２３５で測定した硬化前の稠度が、５０以上１５０以下の範囲である、防食剤。
前記ワックスが、合成ワックス、石油ワックス、植物ワックス、動物ワックスおよび鉱物ワックスよりなる群から選ばれる少なくともいずれかを含む、請求項１に記載の防食剤。
さらに粘着剤、防錆剤およびドライヤーの少なくともいずれかを含む、請求項１または２に記載の防食剤。