JP5427213B2 - 一次防錆塗料組成物、一次防錆塗膜および一次防錆塗膜付き鋼板 - Google Patents
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Description
[1](A)シロキサン系結合剤(a1)を含有する第1成分、および(B)亜鉛末(b1)と、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤(b2)とを含有し、1気圧における引火点が21℃以上である第2成分を有する一次防錆塗料組成物。
[2]前記酢酸エステル溶剤(b2)の相対蒸発速度(酢酸n−ブチルの蒸発速度を100とした場合の相対値)が、60以上である、前記[1]に記載の一次防錆塗料組成物。
[3]前記酢酸エステル溶剤(b2)が、酢酸n−ブチルである、前記[1]または[2]に記載の一次防錆塗料組成物。
[4]前記第2成分(B)が、1気圧における引火点が21℃以上の有機溶剤(b3)(ただし、前記酢酸エステル溶剤(b2)を除く。)をさらに含有し、前記酢酸エステル溶剤(b2)および前記有機溶剤(b3)の質量比(b3/b2)が0.25〜12である、前記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
[5]前記第2成分(B)において、1気圧における引火点が21℃未満の有機溶剤の含有量が第2成分(B)の0.5質量%以下である、前記[1]〜[4]のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
[6]前記第1成分(A)と前記第2成分(B)との合計質量に対する、前記第1成分(A)および前記第2成分(B)に含まれうる、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤の合計量が、1〜11質量%である、前記[1]〜[5]のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
[7](C)着色顔料(c1)を含有する第3成分をさらに有する、前記[1]〜[5]のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
[8]前記第3成分(C)が、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤(c2)と、1気圧における引火点が21℃以上の有機溶剤(c3)(ただし、前記酢酸エステル溶剤(c2)を除く。)とをさらに含有する、前記[7]に記載の一次防錆塗料組成物。
[9]前記第1成分(A)と前記第2成分(B)と前記第3成分(C)との合計質量に対する、前記第1成分(A)、前記第2成分(B)および前記第3成分(C)に含まれうる、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤の合計量が、1〜11質量%である、前記[7]または[8]に記載の一次防錆塗料組成物。
[10]前記[1]〜[9]のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物の各構成成分を混合して得られた一次防錆塗料から形成された一次防錆塗膜。
[11]鋼板と、前記鋼板表面に形成された、前記[10]に記載の一次防錆塗膜とを有する一次防錆塗膜付き鋼板。
本発明の一次防錆塗料組成物は、第1成分(A)と第2成分(B)とを有する。第1成分(A)は、シロキサン系結合剤(a1)を含有し、結合剤含有成分(A)とも呼ぶ。第2成分(B)は、亜鉛末(b1)と、引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤(b2)とを含有し、引火点が21℃以上であり、亜鉛末含有成分(B)とも呼ぶ。
第1成分(A)は、シロキサン系結合剤(a1)を含有する。第1成分(A)には、シロキサン系結合剤(a1)以外に、有機溶剤(a2)、水(例:脱イオン水)、酸触媒(例:HCl)、コロイダルシリカ等が含まれていてもよい。
シロキサン系結合剤(a1)としては、例えば、式(a1−1)で表されるケイ酸エステル、前記ケイ酸エステルの初期縮合物(1種または2種以上のケイ酸エステルが2個以上、シロキサン結合(Si−O)にて結合してなる重合体)が挙げられる。
式(a1−1)中、R1は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、フェニル基またはベンジル基を示し、R2は、それぞれ独立に、アルキル基を示し、iは3または4である。好ましくはR1が全て同一であり、さらに好ましくはR1が全てアルキル基である。アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチルが挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。
有機溶剤(a2)としては、本発明の一次防錆塗料組成物の含有成分に対して不活性である限り従来公知の有機溶剤を広く使用でき、また引火点も特に限定されず、例えば、炭化水素溶剤、エーテル溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤、アルコール溶剤が挙げられる。
第2成分(B)は、亜鉛末(b1)と、引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤(b2)とを含有する。第2成分(B)は、引火点が21℃以上の有機溶剤(b3)(ただし、前記酢酸エステル溶剤(b2)を除く。)をさらに含有することが好ましい。
亜鉛末(b1)は、塗膜中において鋼板の発錆を防止する防錆顔料として用いられる。一次防錆塗料において、亜鉛末(b1)の表面にシロキサン系結合剤(a1)が吸着し、これによって亜鉛末(b1)同士が結合するものと考えられる。亜鉛末(b1)としては、防錆塗料の分野で通常使用されているものが用いられ、平均粒子径が2〜15μmの亜鉛末が均一防錆性の点などから好ましい。
酢酸エステル溶剤(b2)の引火点は、21℃以上であり、好ましくは21℃以上70℃未満である。第2成分(B)に酢酸エステル溶剤(b2)を含有させることにより、第2成分(B)の引火点を21℃以上に設定しながら、得られる一次防錆塗料の低温(例:0〜10℃程度)時の乾燥性および硬化性のいずれも確保することができる。
本発明では、第2成分(B)の溶剤として、引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤(b2)とともに、引火点が21℃以上の有機溶剤(b3)(ただし、前記酢酸エステル溶剤(b2)を除く。)を併用することが、得られる第2成分(B)の引火点が高くなり、しかも一次防錆塗料の乾燥性、硬化性のバランスが優れる点などから好ましい。有機溶剤(b3)の引火点は、21℃以上70℃未満であることが乾燥性および硬化性の観点から好ましい。
第2成分(B)には、着色顔料、体質顔料、白錆抑制剤、防錆顔料(ただし、亜鉛末および白錆抑制剤を除く。)、および塗料用添加剤から選択される少なくとも1種をさらに含有させてもよい。
本発明の一次防錆塗料組成物は、塗装現場で調色の自由度を上げるために、さらに第3成分(C)を有してもよい。第3成分(C)は、通常、第1成分(A)と第2成分(B)とは別個独立に別容器に保存され、使用直前に第1成分(A)および第2成分(B)と混合して用いる。
着色顔料(c1)としては、例えば、酸化チタン、弁柄、カーボンブラック、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルーが挙げられ、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。着色顔料(c1)の含有量は、第3成分(C)の1〜65質量%が好ましく、1〜60質量%がより好ましい。
酢酸エステル溶剤(c2)としては、上述の酢酸エステル溶剤(b2)が挙げられ、好ましい例示も同様である。酢酸エステル溶剤(c2)の含有量は、第3成分(C)の通常1〜30質量%、好ましくは2〜25質量%である。酢酸エステル溶剤(c2)の含有量が前記範囲にあると、一次防錆塗料の乾燥性、硬化性、可使時間延長に優れる。
有機溶剤(c3)としては、上述の有機溶剤(b3)が挙げられ、好ましい例示も同様である。有機溶剤(c3)の含有量は、第3成分(C)の通常10〜70質量%、好ましくは25〜65質量%である。有機溶剤(c3)の含有量が前記範囲にあると、一次防錆塗料の乾燥性、硬化性、可使時間延長に優れる。
第3成分(C)には、体質顔料および塗料用添加剤から選択される少なくとも1種をさらに含有させてもよい。
本発明の一次防錆塗料組成物は、第1成分(A)と、第2成分(B)と、必要に応じて第3成分(C)とを有し、通常は2成分型または3成分型の組成物(セット)として用いられる。前記組成物は、保管時には各構成成分を別容器に保存しておき、使用直前に混合して調製されることが塗料の品質(例:塗料の乾燥性、硬化性)を保持でき、可使時間を延ばすことができるなどの点から好ましい。
本発明の一次防錆塗膜は、上述の一次防錆塗料組成物の各構成成分(第1成分(A)、第2成分(B)、必要に応じて第3成分(C))を混合して得られる一次防錆塗料から形成される。
1気圧における引火点はJIS K2265の規定に基づき、セタ密閉式引火点測定器(製造元:STANHOPE SETA、製品名:Seta Multifrash Automatic Flashpoint Tester -Small Scale Rapid Equilibrium Flashpoint Model、BaseUnit 24000-0、Small Scale 34700-0)により測定を行った。
エチルシリケート40(コルコート(株)製)350gと工業用エタノール150gとを混合した液の中に、脱イオン水50gと35質量%塩酸0.5gとを混合した触媒液を攪拌しながら加え、50℃で3時間保持した後、イソプロピルアルコール449.5gを加えて、第一成分(A)である結合剤含有成分(A1)(引火点:13.5℃)を調製した。
キシレン12部、イソブチルアルコール6部、酢酸n−ブチル6部、カリ長石26部、酸化チタン1部、カーボンブラック0.5部、沈降防止剤1.5部、酸化亜鉛2部、三酸化モリブデン1部、および亜鉛粉末44部をポリエチレン容器に投入して、ペイントシェーカーで2時間均一に混合分散し、第2成分(B)である色相グレーSの亜鉛末含有成分(B1)を調製した。
調製例B1において、亜鉛末含有成分の配合組成を表1に記載したとおりに変更したこと以外は調製例B1と同様にして、第2成分(B)である色相グレーSの亜鉛末含有成分(B2)〜(B7)、(Bc1)〜(Bc4)を調製した。
キシレン28部、イソブチルアルコール14部、酢酸n−ブチル14部、カリ長石35部、フタロシアニングリーン6部、沈降防止剤3部をポリエチレン容器に配合して、ペイントシェーカーで2時間均一に混合分散して、第3成分(C)である色相グリーンYの着色種含有成分(C1)(引火点:23.5℃)を調製した。
結合剤含有成分(A1)と亜鉛末含有成分(B1)とを質量比率(A1:B1)が40:60となる割合で混合し、一次防錆塗料組成物からなる塗料を調製した。
実施例1において、亜鉛末含有成分(B1)に代えて表1に記載の亜鉛末含有成分を用いたこと以外は実施例1と同様にして、一次防錆塗料組成物からなる塗料を調製した。
結合剤含有成分(A1)と亜鉛末含有成分(B6)と着色種含有成分(C1)とを質量比率(A1:B6:C1)が40:60:3となる割合で混合し、一次防錆塗料組成物からなる塗料を調製した。
上記塗料の可使時間は、エアレス塗装が可能な塗料状態である時間で評価を行った。JIS K5600の規格に従い、23℃±2℃、50%±5%の下で、塗料の状態(粘度)を確認した。
上記塗料を用いて、5℃・10%RHの環境下で、構造用鋼板(JIS G3101) SS400、150mm×70mm×2.3mm(サンドブラスト加工処理済み)にウェット膜厚75μmのアプリケーターで塗装を行い、JIS K5600−1−1規定の各乾燥時間(指触乾燥、半硬化乾燥)を測定した。
上記〈塗膜の乾燥性〉と同様の方法・環境下で塗装を行い、そのまま5℃・10%RHの環境に放置し、塗装1日後の塗膜の硬化性について、JIS K5600−5−4規定の鉛筆硬度およびJIS K5600−5−6規定の付着性(クロスカット法、カットの間隔:4mm)によって評価を行った。
上記塗料を、エアスプレーガンを用いて、構造用鋼板(JIS G3101) SS400、150mm×70mm×2.3mm(サンドブラスト加工処理済み)に、その乾燥膜厚が15μmとなるように塗装し、23℃・50%RHの恒温恒湿室内で7日間乾燥して試験片を得た。得られた試験片を中国塗料(株)大竹研究所に設けた屋外暴露試験台(ISO南面、45度)に設置し、6ヵ月後の塗膜状態(発錆)をASTM D−160の基準に従って評価した。
Claims (12)
- (A)シロキサン系結合剤(a1)を含有する第1成分からなる第1ユニット、ならびに
(B)亜鉛末(b1)と、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤(b2)と、1気圧における引火点が21℃以上のアルコール溶剤および1気圧における引火点が21℃以上の芳香族溶剤から構成される有機溶剤(b3)(ただし、前記酢酸エステル溶剤(b2)を除く。)とを含有し、1気圧における引火点が21℃以上である第2成分からなる第2ユニット
を有する一次防錆塗料組成物。 - 前記酢酸エステル溶剤(b2)の相対蒸発速度(酢酸n−ブチルの蒸発速度を100とした場合の相対値)が、60以上である、請求項1に記載の一次防錆塗料組成物。
- 前記酢酸エステル溶剤(b2)が、酢酸n−ブチルである、請求項1または2に記載の一次防錆塗料組成物。
- 酢酸エステル溶剤(b2)の含有量が、第2成分(B)の1〜24質量%である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
- 前記酢酸エステル溶剤(b2)および前記有機溶剤(b3)の質量比(b3/b2)が0.25〜12である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
- 前記第2成分(B)において、1気圧における引火点が21℃未満の有機溶剤の含有量が第2成分(B)の0.5質量%以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
- 前記第1成分(A)と前記第2成分(B)との合計質量に対する、前記第1成分(A)および前記第2成分(B)に含まれうる、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤の合計量が、1〜11質量%である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。
- (C)着色顔料(c1)を含有する第3成分からなる第3ユニット
をさらに有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物。 - 前記第3成分(C)が、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤(c2)と、1気圧における引火点が21℃以上の有機溶剤(c3)(ただし、前記酢酸エステル溶剤(c2)を除く。)とをさらに含有する、請求項8に記載の一次防錆塗料組成物。
- 前記第1成分(A)と前記第2成分(B)と前記第3成分(C)との合計質量に対する、前記第1成分(A)、前記第2成分(B)および前記第3成分(C)に含まれうる、1気圧における引火点が21℃以上の酢酸エステル溶剤の合計量が、1〜11質量%である、請求項8または9に記載の一次防錆塗料組成物。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の一次防錆塗料組成物の各構成成分を混合して得られた一次防錆塗料から形成された一次防錆塗膜。
- 鋼板と、
前記鋼板表面に形成された、請求項11に記載の一次防錆塗膜と
を有する一次防錆塗膜付き鋼板。
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