JP6040999B2

JP6040999B2 - 防食塗料および防食塗料の製造方法

Info

Publication number: JP6040999B2
Application number: JP2014560817A
Authority: JP
Inventors: 雄一井合; 健一赤嶺; 麻里福岡
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2034-02-07
Also published as: WO2014123218A1; JPWO2014123218A1

Description

本発明は、金属等の腐食を防止する防食塗料および防食塗料の製造方法に関する。

ボイラの配管、鉄骨部品等の鉄鋼構造物の防食を目的として、鉄鋼構造物の表面に防食塗料が塗布されている。防食塗料としては、長油性フタル酸樹脂と球状のベンガラ顔料（Ｆｅ_２Ｏ_３）とがシンナーに分散された塗料（ＪＩＳＫ５６２１：２００８−１種）が一般的に用いられている。

防食性能を高めるために、フレーク状もしくは鱗片状の顔料を用いることが提案されており、例えばガラスフレークを樹脂の１０質量％〜１５０質量％添加した防食塗料が開示されている（特許文献１）。該ガラスフレークは、溶融着色ガラスを中空球状とし、冷却後粉砕、分級して得られ、平均厚さ０．５〜１０μｍ、平均大きさ１００〜４００μｍの偏平状であり、かつ全体に均一に着色されている。

特公平１−５４３８９号公報

しかし、上記ガラスフレークを作るのは容易ではなく、また、塵肺の危険性も否定できない。
そこで、本発明は上記問題を起こすことなく防食性能を高めることができる防食塗料を提供することを目的とする。

本発明は、アルキド樹脂と、アルミニウムで構成されるフレーク顔料と、オクチル酸、ナフテン酸、ロジン酸、あまに油脂肪酸、大豆油脂肪酸、及びトール油酸からなる群より選択される少なくとも一種の酸の金属塩とを含み、前記金属塩の金属は、コバルト、マンガン、セリウム、鉛、カルシウム、亜鉛、鉄、及びジルコニウムからなる群より選択される少なくとも一種の金属であり、前記フレーク顔料の含有率は、前記アルキド樹脂と前記フレーク顔料の合計質量の５質量％〜７５質量％であることを特徴とする防食塗料である。

好ましくは、前記フレーク顔料が、０．１〜０．５μｍの平均厚みと１〜１００μｍの平均粒子径（Ｄ₅₀）を有する。

前記金属塩の含有率は、防食塗料の０．００１質量％〜３質量％であることが好ましい。また、前記アルキド樹脂が、長油性フタル酸樹脂であることが好ましい。

また、本発明は、アルミニウムで構成されるフレーク顔料を第一有機溶媒中に分散させて、フレーク顔料分散液を調製する工程と、アルキド樹脂を第二有機溶媒中に溶解させて、アルキド樹脂溶液を調製する工程と、オクチル酸、ナフテン酸、ロジン酸、あまに油脂肪酸、大豆油脂肪酸、及びトール油酸からなる群より選択される少なくとも一種の酸の金属塩と、前記フレーク顔料分散液と前記アルキド樹脂溶液とを混合する工程と、を含み、前記金属塩の金属は、コバルト、マンガン、セリウム、鉛、カルシウム、亜鉛、鉄、及びジルコニウムからなる群より選択される少なくとも一種の金属であり、前記フレーク顔料の含有率は、前記アルキド樹脂と前記フレーク顔料の合計質量の５質量％〜７５質量％であることを特徴とする防食塗料の製造方法である。

本発明の防食塗料は、所定のフレーク顔料を所定量含むことによって、優れた防食性能を示す。該防食塗料は、本発明で提案する簡易な理論モデルを用いて、目標とする防食性能に応じて設計することができる。さらに、本発明の防食塗料の製造方法によれば、フレーク顔料が均一に分散された、防食性に優れた塗膜を与える防食塗料を作ることができる。

図１は、フレーク顔料の添加による防食性能の向上を説明するための概念図である。図２は、本発明の防食塗料におけるフレーク顔料の含有率に対する防食性能の理論値を示すグラフである。図３は、比較塗料１及び防食塗料Ａ−１〜Ａ−５を夫々塗布した各試験片を塩水噴霧試験前後に撮像した写真を示す図である。図４は、比較塗料２及び防食塗料Ｂ−１〜Ｂ−７を夫々塗布した各試験片を塩水噴霧試験前後に撮像した写真を示す図である。図５は、比較塗料２及び防食塗料Ｂ−１〜Ｂ−４及びＢ−７を夫々塗布した各試験片を屋外暴露試験前後に撮像した写真を示す図である。図６は、理論値と実測値との比較を示すグラフである。図７は、防食塗料の製造方法の工程の流れを説明するためのフローチャートである。図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明で提起する理論モデルの詳細を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（防食塗料）
本発明の防食塗料は、アルキド樹脂と、所定のフレーク顔料とを含んで構成される。

アルキド樹脂としては、多塩基酸と多価アルコールとの縮合物を油脂又は脂肪酸で変性した純油変性アルキド樹脂、及び、樹脂等で変性した変性アルキド樹脂の少なくとも一種を使用することができる。多塩基酸の例としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、及びトリメリット酸等が挙げられる。多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン、及びペンタエリスリトール等が挙げられる。

脂肪酸の例としては、オクチル酸、ラウリン酸、及びステアリン酸等の飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、及びリシノール酸等の不飽和脂肪酸、トール油、大豆油、亜麻仁油、サフラワー油、及び胡麻油等の（半）乾性油、オリーブ油、ヤシ油、菜種油等の不乾性油が挙げられる。

変性アルキド樹脂の例としては、フェノール変性アルキド樹脂、ロジン変性アルキド樹脂、ウレタン変性アルキド樹脂、スチレン変性アルキド樹脂、アクリル変性アルキド樹脂、及びビニルトルエン変性アルキド樹脂等が挙げられる。

これらのうち、純油変性アルキド樹脂が好ましく、特に油長（脂肪酸の質量％）が５８〜７５％であり且つ常温でも酸化重合が進む酸化型の長油性フタル酸樹脂がより好ましい。

フレーク顔料は、薄片もしくは鱗片状の不定形もしくは略長円形状の顔料である。該フレーク顔料は、その厚みの平均値、即ち平均厚みが０．１〜０．５μｍであることが好ましく、０．２〜０．３μｍであることがより好ましい。また、長手方向の径の平均値（平均粒子径Ｄ_５０）が１μｍ〜１００μｍであることが好ましく、５〜５０μｍであることがより好ましい。フレークの平均厚み及び平均粒子径Ｄ_５０は、例えば電子顕微鏡により測定することができる。

該フレーク顔料は、アルミニウム、鉄、銅、真鍮、雲母状酸化鉄、及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも一の物質で構成され、好ましくはアルミニウム、雲母状酸化鉄、又は酸化鉄であり、最も好ましくはアルミニウムである。ここで、「構成」されるとは、実質的にその物質から成ればよく、表面処理剤、及び金属粉砕時に用いられる金属石鹸等の微量な物質が含まれていることを排除するものではない。

図１は、フレーク顔料の添加による防食性能の向上を理論的に説明するためのモデルを示す概念図である。図１では、Ｘ−Ｙ平面方向に塗膜が広がっており、Ｚ軸方向が塗膜断面方向である。該モデルでは、図１に示すように、アルキド樹脂のみで構成された塗膜１０と、アルキド樹脂とフレーク顔料１１２で構成された塗膜１００とを比較する。塗膜１０では、その表面から塗膜１０内に侵入した腐食因子（例えば、水や空気）は、図１中実線の矢印で示すように、図１中、Ｚ軸方向に向かって直線的に移動（透過）して塗装対象物に到達する。一方、塗膜１００では、その表面から侵入した腐食因子は、図１中破線の矢印で示すように、フレーク顔料１１２を迂回して、塗装対象物に到達することとなる。

つまり、アルキド樹脂のみの塗膜１０と比較して、本発明の塗膜１００では、外部から塗装対象物への腐食因子の移動距離が長くなり、塗装対象物の腐食に要する時間が長くなる。したがって、本実施形態の防食塗料を塗布することにより、防食時間を延長する（防食性能を向上する）ことが可能となる。言い換えれば、フレーク顔料を含まない防食塗料で形成される塗膜１０と同程度の防食時間とする場合、本実施形態の防食塗料で形成される塗膜１００の膜厚を塗膜１０より薄くすることができる。したがって、本実施形態の防食塗料では、大気中に排出される有機溶媒の量を低減する（例えば、５０％未満にする）ことが可能となる。

防食塗料におけるフレーク顔料の含有率は、アルキド樹脂とフレーク顔料の合計質量の５質量％〜７５質量％であり、好ましくは、２０質量％〜６０質量％であり、より好ましくは、４０〜６０質量％である。フレーク顔料の含有率が前記下限値未満であると、十分は防食向上効果を得ることが難しい。一方、フレーク顔料の含有率が前記上限値を超えると、防食性能が却って低下する傾向が見られる。したがって、フレーク顔料の含有率を前記範囲とすることが好ましく、例えば、防食性能を最大で約９倍向上させることが可能となる。なお、アルキド樹脂及び／又はフレーク顔料が夫々溶剤によって希釈されている場合には、固形分換算で前記範囲となるようにする。

本発明の防食塗料は、アルキド樹脂の乾燥剤をさらに含んでよい。該乾燥剤は、オクチル酸、ナフテン酸、ロジン酸、あまに油脂肪酸、大豆油脂肪酸、及びトール油酸からなる群より選択される少なくとも一種の酸の金属塩であり、アルキド樹脂の硬化を促進する。該金属塩は、コバルト、マンガン、セリウム、鉛、カルシウム、亜鉛、鉄、ジルコニウムの群から選択される少なくとも一種の金属の塩である。これらのうち、オクチル酸又はナフテン酸の金属塩が好ましく使用される。

金属がコバルト、マンガン及びセリウムからなる第１金属元素群より選ばれる少なくとも一種である金属塩は、主として防食塗料を塗布した際に形成される塗膜の表面を酸化して乾燥させる。また、金属が鉛、カルシウム、亜鉛、鉄、及びジルコニウムからなる第２金属元素群の少なくとも一種である金属塩は、主として防食塗料を塗布した際に形成される塗膜を重合して乾燥させる。したがって、防食塗料が乾燥剤を含む構成により、防食塗料の乾燥時間を短縮することが可能となる。

防食塗料における乾燥剤の含有率は、防食塗料の質量の０．００１質量％〜３質量％であり、好ましくは、０．１質量％〜１．５質量％であり、より好ましくは、０．２５質量％〜１質量％である。乾燥剤の含有率が前記下限値未満であると、満足の行く乾燥時間の短縮効果が得られ難い。一方、乾燥剤の含有率が前記上限値を超えると、塗膜が割れる等により防食性能が低減する傾向が見られる。したがって、乾燥剤の含有率を前記範囲とすることが好ましく、乾燥剤を添加しない場合と比較して、例えば、最大で１／１２０（オクチル酸コバルトを１質量％含有させた場合）に乾燥時間を短縮することが可能となる。

上記成分に加えて、本発明の防食塗料は、慣用の塗料添加剤、例えば耐熱安定剤、粘着付与樹脂、可塑剤、消泡剤、レベリング調整剤、及びイオン捕集剤等を含んでよい。

（防食塗料の製造方法）
続いて、上記防食塗料の製造方法について説明する。図７は、本実施形態にかかる防食塗料の製造方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図７に示すように、まず、フレーク顔料を第一有機溶媒中に分散させて、フレーク顔料分散液を生成し、別途、アルキド樹脂を第二有機溶媒中に溶解させて、アルキド樹脂溶液を調製する（原料液調製工程Ｓ１１０）。フレーク顔料分散液の調製と、アルキド樹脂溶液の調製の順は問わず、両者を並行して行ってもよい。第一有機溶媒、第二有機溶媒としては、例えば脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、エステル系、又はケトン系の溶剤を使用することができ、第一溶媒と第二溶媒とが同一であってもよい。フレーク顔料分散液中のフレーク顔料の濃度は、使用するフレーク顔料にも依存して異なるが、フレーク顔料の良好な分散性の点で、３０〜９０質量％であることが好ましく、４０〜８０質量％であることがより好ましい。また、アルキド樹脂溶液中のアルキド樹脂の濃度は、５０〜９０質量％であることが好ましく、６０〜９０質量％であることがより好ましい。

次いで、アルキド樹脂溶液と、フレーク顔料分散液と、所望により乾燥剤、その他の塗料添加剤とを混合する（混合工程Ｓ１２０）。混合は、公知の手段で行ってよく、例えばスーパーミキサー、プラネタリーミキサー等を用いることができる。

上述のとおり、フレーク顔料分散液を調製した上で、アルキド樹脂溶液と混合することにより、フレーク顔料をアルキド樹脂に実質的に均一に分散させることができる。これにより、防食塗料の防食性能を向上することが可能となる。

得られる防食塗料の粘度は、用途に応じて調製することが好ましいが、典型的には４０〜６０ｃＰである。該塗料は、刷毛塗り、噴霧、浸漬等によりに塗装対象物に直接施与することができる。或いは、定法に従い下塗り塗料、中塗り塗料の上に施与してもよい。塗装対象物としては、鉄骨建築物、車両、工業プラント、機械、船舶等の鉄鋼部材等に好適であるが、木製部材等の防食にも使用できる。

（フレーク顔料の含有率と防食性能の理論的検討）
フレーク顔料を含む塗料を設計するに当たり、フレーク顔料の含有率と防食性能との関係を、図８に示す理論モデルを用いることの可能性について検討した。図８（ａ）に示すようにアルキド樹脂を直径Ｄｍ、高さＬｍの円柱形状と仮定し、図８（ｂ）に示すようにフレーク顔料を直径Ｄｍ、高さＨｍ（Ｌ＞Ｈ）の円柱形状と仮定した。また、下記（Ａ）〜（Ｅ）の仮定を置いた。
（Ａ）塗膜中においてフレーク顔料は、図８（ｃ）に示すように、すべて均一に分散（図１中、Ｘ軸方向にも、Ｙ軸方向にも、Ｚ軸方向にも等間隔で配列）している。
（Ｂ）図８（ｃ）に示すように、フレーク顔料はすべて被塗装面に対して平行に配列されている。
（Ｃ）腐食因子は、図８（ｃ）中の矢印で示すように移動し、被塗装物に到達する。
（Ｄ）フレーク顔料の添加による塗膜の体積増加量は無視する。
（Ｅ）塗膜のモデルは三次元とするが、腐食因子の移動経路における計算は二次元のモデルと仮定し計算する。

上記仮定を踏まえ、塗膜がアルキド樹脂のみで構成されている場合の体積をＶｐとすると下記数式（１）が成り立つ。
Ｖｐ＝（１／４）・π・Ｄ^２・Ｌ…数式（１）

また、アルキド樹脂の密度をρｐとすると塗膜がアルキド樹脂のみで構成されている場合のアルキド樹脂の質量Ｗｐは、下記数式（２）で表すことができる。
Ｗｐ＝（１／４）・π・Ｄ^２・Ｌ・ρｐ…数式（２）

塗膜に対してＣ質量％のフレーク顔料を添加し、上述のとおり該添加による塗膜の体積増加を無視すると、フレーク顔料の質量ＷＡｌは、下記数式（３）で表すことができる。
ＷＡｌ＝０．０１・Ｃ・(Ｗｐ+ＷAl)＝（１／４００）・(Ｃ／（１００−Ｃ）)・π・Ｄ^２・Ｌ・ρｐ…数式（３）

また、１個当たりのフレーク顔料の体積ＶＡｌは、下記数式（４）で表すことができる。
ＶＡｌ（ｍ^３）＝（１／４）・π・Ｄ^２・Ｈ…数式（４）

ここで、フレーク顔料の密度をρＡｌ（ｋｇ／ｍ^３）とすると、１個当たりのフレーク顔料の質量Ｗ’Ａｌは、下記数式（５）で表すことができる。
Ｗ’Ａｌ（ｋｇ）＝（１／４）・π・Ｄ^２・Ｈ・ρＡｌ…数式（５）

そうすると、塗膜中に含まれるフレーク顔料の個数ＮＡｌは、下記数式（６）で表すことができる。
ＮＡｌ＝ＷＡｌ／Ｗ’Ａｌ
＝Ｃ・Ｌ・ρｐ／（（１００−Ｃ）・Ｈ・ρＡｌ）…数式（６）

そして、フレーク顔料を塗膜に含有させた場合の腐食因子の、図８（ｃ）中Ｚ軸方向の移動距離をＬ・η（ηは、アルキド樹脂溶液中のアルキド樹脂の質量比率）とし、フレーク顔料を塗膜に含有させた場合の、図８（ｃ）中Ｘ軸方向の移動距離を（１／２）・Ｄ・ＮＡｌとすると、フレーク顔料を含有させることによる鉄鋼構造物までの腐食因子の移動距離Ｌ’・ηは、下記数式（７）で表すことができる。
Ｌ’・η＝Ｌ・η＋（１／２）・Ｄ・ＮＡｌ
＝Ｌ・η＋（１／２）・Ｄ・（Ｃ・Ｌ・ρｐ／（（１００−Ｃ）・Ｈ・ρＡｌ））…数式（７）

そして、数式（７）より下記数式（８）が導かれる。
Ｌ’／Ｌ（倍）＝１＋（Ｄ・Ｃ・ρｐ）／（（２００−２Ｃ）・η・Ｈ・ρＡｌ）…数式（８）

上記数式（８）に、例えばＤ＝１０×１０^−６（ｍ）、ρｐ＝１４７０（ｋｇ／ｍ^３）、η＝０．７、Ｈ＝０．３×１０^−６（ｍ）、ρＡｌ＝２７００（ｋｇ／ｍ^３）を代入して、フレーク顔料の含有率に対する防食性能（Ｌ’／Ｌ）を導出した。結果を下記表１および図２に示す。

表１および図２では、フレーク顔料の含有率が０％である場合の防食性能を１として、各含有率の防食性能を示す。図２に示すとおり、フレーク顔料の含有率が多くなるに従い、防食性能がほぼ直線的に高くなることが分かる。該式は、下記実施例で示すとおり、防食性能が低下し始める限界顔料濃度以下においては、実験結果と大変に良い近似を示すことが見出された。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
アルキド樹脂としての長油性フタル酸樹脂（ベッコゾールＰ−４７０−７０、ＤＩＣ株式会社製）溶液（アルキド樹脂７０質量％）に対して、有機溶媒（塗料用シンナーＡ、関西ペイント株式会社製）にアルミニウムフレーク顔料を含むペースト（アルミニウムペースト０１００Ｍ、東洋アルミニウム株式会社製、アルミニウムフレーク顔料の平均厚み０．３μｍ、平均粒子径１０μｍ）を、アルミニウムフレーク顔料が７０質量％となるように分散した分散液を添加し、十分に攪拌して防食塗料Ａを作製した。

なお、フレーク顔料のアルキド樹脂とフレーク顔料の合計質量に対する含有率が０質量％の比較塗料１も作製した。フレーク顔料の濃度が、夫々、１０質量％、２０質量％、４０質量％、６０質量％、８０質量％の防食塗料Ａ−１〜A−５を作製した。

そして、ＳＳ４００ミルスケール鋼板（１５０ｍｍ×７５ｍｍ×３．２ｍｍ（φ１２ｍｍ穴））に作製した比較塗料１、防食塗料Ａ−１〜A−５の各々を乾燥後の平均膜厚が３５μｍになるようにスプレーにより塗布して室温にて７〜１０日乾燥させて、各試験片を作製し、各試験片に対して、ＪＩＳＺ２３７１に基づいて塩水噴霧試験を実施した。ここで、塗膜が乾燥したことは、鉛筆硬さ試験（JIS K 5400）等により、該塗膜の硬度の上昇が最早認められなくなったことによって確認した。

図３は、各試験片の塩水噴霧試験開始前、試験開始１６８時間後、同５００時間後撮像した写真を示す図である。図３に示すように、フレーク顔料の含有率が０質量％の比較塗料１を塗布した試験片では、１６８時間（１週間）後には、該試験片の大部分が腐食されていることが確認された。そして、フレーク顔料の含有率を上げると、腐食の進行具合が徐々に遅くなり、含有率６０質量％の防食塗料Ａ−４では、最も腐食が遅くなることが分かった。また、フレーク顔料の含有率をさらに上げて、８０質量％とすると（Ａ−５）、６０質量％の防食塗料と比較して腐食の進行具合が早くなることが確認された。

また、各試験片の全面腐食に要した時間を測定し、フレーク顔料の含有率が０質量％の比較塗料１を塗布した試験片の全面腐食に要した時間を「１」として、フレーク顔料の含有率１０質量％〜８０質量％の防食性能を計算したところ、下記、表２に示す結果となった。

表２に示すとおり、フレーク顔料の含有率を上げると、全面腐食に要する時間が徐々に長くなり、含有率６０質量％の防食塗料Ａ−４では、含有率０質量％の比較塗料１の４．６倍の防食時間を要する（防食性能を有する）ことが分かった。また、フレーク顔料の含有率をさらに上げて、８０質量％とすると、比較塗料１の２．１倍の防食性能に減少してしまうことが確認された。

（実施例２）
塗料質量に対して１質量％のオクチル酸コバルト（東栄化工株式会社製）を添加し、アルミニウムフレーク顔料の含有率を、０質量％（比較塗料２）、１０質量％、２０質量％、４０質量％、６０質量％、７０質量％、７５質量％、８０質量％としたことを除き、実施例１と同様にして、比較塗料２及び防食塗料Ｂ−１〜Ｂ−７をそれぞれ調製した。

そして、ＳＳ４００ミルスケール鋼板（１５０ｍｍ×７５ｍｍ×３．２ｍｍ（φ１２ｍｍ穴））に作製した比較塗料２及び各防食塗料Ｂ−１〜Ｂ−７の各々を、実施例１と同様に、乾燥後の平均膜厚が３５μｍになるようにスプレーにより塗布して、室温にて2〜3日乾燥させて作製した各試験片に対して、ＪＩＳＺ２３７１に基づいて塩水噴霧試験を実施した。

図４は、各試験片の塩水噴霧試験開始前、試験開始１６８時間後、同２５０時間後撮像した写真を示す図である。図４に示すように、フレーク顔料の含有率が０質量％の比較塗料２を塗布した試験片では、１６８時間後には、該試験片の大部分が腐食されていることが確認された。そして、フレーク顔料の含有率を上げると、腐食の進行具合が徐々に遅くなり、含有率６０質量％の防食塗料Ｂ−４では、最も腐食が遅くなることが分かった。また、フレーク顔料の含有率をさらに上げて、７０質量％以上とすると、６０質量％の防食塗料と比較して腐食の進行具合が早くなることが確認された。

また、各試験片の全面腐食に要した時間を測定し、フレーク顔料の含有率が０質量％の比較塗料２を塗布した試験片の全面腐食に要した時間を「１」として、フレーク顔料の含有率１０質量％〜８０質量％の防食性能を計算したところ、下記、表３に示す結果となった。

表３に示すとおり、フレーク顔料の含有率を上げると、全面腐食に要する時間が徐々に長くなり、含有率６０質量％の防食塗料Ｂ−４では、含有率０質量％の比較塗料２の９．３倍の防食時間を要する、即ち防食性能を有する、ことが分かった。また、フレーク顔料の含有率をさらに上げて、８０質量％とすると、比較塗料２の１．９倍の防食性能に減少してしまうことが確認された。

図５は、比較塗料２、防食塗料Ｂ−１〜Ｂ−４及びＢ−７について、６ヶ月及び１６ヶ月の間、屋外に暴露した後の写真を示す。比較塗料２は６ヶ月経過時点で全面にさびが認められた。これに対して、防食塗料Ｂ−１〜Ｂ−４及びＢ−７は１６ヶ月後であっても腐食が認められなかった。

（理論的考察）
図６は、上述したモデルを用いて求めた理論値と実施例１及び２の実測値とを並べてプロットしたグラフである。図６中、比較塗料１及び防食塗料Ａ−１〜Ａ−５（乾燥剤なし）を黒丸で、比較塗料２及び防食塗料Ｂ−１〜Ｂ−７（乾燥剤あり）を中白丸で示す。図５から分かるとおり、フレーク顔料が４０質量％までは、防食塗料Ａであっても防食塗料Ｂであっても、すなわち、乾燥剤を添加するか否かにかかわらず、理論値と良い一致を示し、フレーク顔料が５０質量％程度迄であれば、上記モデルを塗料の設計に用いることができることが確認された。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、金属の腐食を防止する防食塗料および防食塗料の製造方法に利用することができる。また、本発明において提唱したモデルは、該防食塗料を設計するのに有用である。

１００ …塗膜
１１０ …アルキド樹脂
１１２ …フレーク顔料

Claims

アルキド樹脂と、
アルミニウムで構成されるフレーク顔料と、
オクチル酸、ナフテン酸、ロジン酸、あまに油脂肪酸、大豆油脂肪酸、及びトール油酸からなる群より選択される少なくとも一種の酸の金属塩と
を含み、
前記金属塩の金属は、コバルト、マンガン、セリウム、鉛、カルシウム、亜鉛、鉄、及びジルコニウムからなる群より選択される少なくとも一種の金属であり、前記フレーク顔料の含有率は、前記アルキド樹脂と前記フレーク顔料の合計質量の５質量％〜７５質量％であることを特徴とする防食塗料。
前記フレーク顔料が、０．１〜０．５μｍの平均厚みと１〜１００μｍの平均粒子径（Ｄ₅₀）を有することを特徴とする請求項１記載の防食塗料。
前記金属塩は、オクチル酸又はナフテン酸の金属塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載の防食塗料。
前記金属塩の含有率が、防食塗料の質量の０．００１質量％〜３質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防食塗料。
前記アルキド樹脂が、長油性フタル酸樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の防食塗料。
防食塗料の製造方法であって、
アルミニウムで構成されるフレーク顔料を第一有機溶媒中に分散させて、フレーク顔料分散液を調製する工程と、
アルキド樹脂を第二有機溶媒中に溶解させて、アルキド樹脂溶液を調製する工程と、
オクチル酸、ナフテン酸、ロジン酸、あまに油脂肪酸、大豆油脂肪酸、及びトール油酸からなる群より選択される少なくとも一種の酸の金属塩と、前記フレーク顔料分散液と前記アルキド樹脂溶液とを混合する工程と、
を含み、
前記金属塩の金属は、コバルト、マンガン、セリウム、鉛、カルシウム、亜鉛、鉄、及びジルコニウムからなる群より選択される少なくとも一種の金属であり、
前記フレーク顔料の含有率は、前記アルキド樹脂と前記フレーク顔料の合計質量の５質量％〜７５質量％であることを特徴とする防食塗料の製造方法。