JP7270563B2 - 防錆組成物及び自動車部品 - Google Patents
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Description
また特許文献2には、加熱重合乾性油、ワックス類、及び/又は防錆添加剤類を、特定の溶媒により溶解又は分散させた、防錆組成物が開示されている。
(1)防錆添加剤、マイクロクリスタリンワックスまたはポリエチレン系もしくはポリプロピレン系の合成ワックスから選択される融点が60℃以上130℃以下の範囲であるワックス、ベントナイト、硬化油及び粘度の異なる希釈剤を2種類以上含む防錆組成物であって、前記防錆添加剤を組成物全体に対して12質量%以上39質量%以下の範囲内で含み、前記ベントナイトを組成物全体に対して2質量%以上6質量%以下の範囲内で含み、前記ワックスを組成物全体に対して3質量%以上13質量%以下の範囲内で含む、防錆組成物。
(2)前記粘度の異なる2種類以上の希釈剤のうち最も粘度の低い希釈剤が、希釈剤総量に対して40質量%以上80質量%以下の範囲内で含有される、上記(1)に記載の防錆組成物。
(3)前記粘度の異なる2種類以上の希釈剤のうち最も粘度の低い希釈剤の動粘度が、40℃で10mm2/s以上30mm2/s以下の範囲内である上記(1)又は(2)に記載の防錆組成物。
(4)上記(1)~(3)のいずれかに記載の防錆組成物からなる防錆塗膜を有する自動車部品。
防錆添加剤としては、防錆組成物に防錆機能を付与し得るものであればよく、例えば、スルホン酸塩(アルキルベンゼンスルホン酸塩、例えばカルシウム塩など)、カルボン酸塩(カルボン酸アミン塩など)、アミン塩、脂肪酸エステル、酸化パラフィン塩、酸化ワックス塩などを用いることができるが、防錆添加剤として市販されているものをそのまま用いてもよい。なお、防錆添加剤の中には予め有機溶剤で希釈したものもあるが、揮発成分ができるだけ少ないものが好ましい。具体的には、オイルカットしたスルホン酸塩、脂肪酸エステル、酸化パラフィン塩等があげられる。防錆添加剤は、一種を単独で、または二種以上を混合して用いることができる。
ワックスとしては、マイクロクリスタリンワックスまたはポリエチレン系もしくはポリプロピレン系の合成ワックスから選択され、融点が60℃以上130℃以下の範囲内であれば特に制限されるものではないが、融点は80℃以上120℃以下の範囲内であることが好ましい。
合成ワックスとしては、ポリエチレン系またはポリプロピレン系の合成ワックスであれば特に制限されるものではなく、例えば、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、エチレンとプロピレンとの共重合物などが挙げられる。なお、ポリエチレン系の合成ワックスとは、エチレン構造を複数有するワックスを意味し、ポリプロピレン系の合成ワックスとは、プロピレン構造を複数有するワックスを意味する。ワックスは、一種を単独で、または二種以上を混合して用いることができる。
合成ワックスを用いる場合、合成ワックスの性質にも依存するが、防錆組成物全体におけるワックスの含有量を低減させることができ、例えば防錆組成物全体に対して6質量%以下、さらには5質量%以下とすることができる。
ベントナイトは、アルミノシリケートからなる板状結晶が積み重なった層状構造を有するモンモリロナイトを主成分とした鉱物である。ベントナイトは、粒子径が0.1μm以上10μm以下の範囲内であるものが好ましく、1μm以上5μm以下の範囲内であるものがより好ましい。
ベントナイトの含有量は、防錆組成物全体に対して2質量%以上6質量%以下の範囲内であることが好ましく、3質量%以上6質量%以下の範囲内であることがより好ましい。
硬化油としては、アマニ油、エノ油、桐油、麻実油、サフラワー油、オイチシカ油、イワシ油、ニシン油、ひまし油などの天然乾性油、及び脱水ひまし油などの合成乾性油が挙げられる。また硬化油は、ヨウ素価が80以上であることが好ましい。硬化油は、一種を単独で、または二種以上を混合して用いることができる。
硬化油の含有量は特に限定されないが、防錆組成物全体に対して8質量%以上25質量%以下の範囲内であることが好ましく、9質量%以上15質量%以下の範囲内であることがより好ましい。
希釈剤としては、基油となるものであれば特に限定されず、例えば鉱物油系潤滑油類、合成潤滑油類、液状飽和炭化水素混合物類、植物油系半乾性油類、植物油系不乾性油類などを用いることができる。具体例としては、鉱物油系潤滑油類として、パラフィン系潤滑油、ナフテン系潤滑油などがあげられ、合成潤滑油類として、エステル類、ポリアルファオレフィン類、ポリアルキレングリコール類、ポリブテン類、アルキルジフェニルエーテル類などがあげられ、液状飽和炭化水素混合物類として、流動パラフィンなどがあげられ、植物油系半乾性油類として、大豆油、綿実油、ナタネ油、コメ油、ゴマ油、ヒマワリ油、トウモロコシ油などがあげられ、また植物油系不乾性油類として、オリーブ油、落花生油、椿油などがあげられる。本実施形態では、これらの希釈剤のうち、粘度の異なる2種類以上の希釈剤を混合して用いる。
また前記粘度の異なる2種類以上の希釈剤のうち最も粘度の低い希釈剤の動粘度が、40℃で10mm2/s以上30mm2/s以下の範囲内であることが好ましく、15mm2/s以上27mm2/s以下の範囲内であることがより好ましい。また、2種類以上の希釈剤のうち最も粘度の高い希釈剤の動粘度は40℃で50mm2/s以上であればよく、80mm2/s以上が好ましく、100mm2/s以上がより好ましい。
本実施形態の防錆組成物は、更にフィラーを含んでいてもよい。フィラーとしては、炭酸カルシウム、カオリンクレー、タルク、マイカ、その他の従来公知の各種体質顔料があげられる。フィラーの含有量は特に限定されないが、防錆組成物全体に対して5質量%以上15質量%以下の範囲内であることが好ましく、6質量%以上12質量%以下であることがより好ましい。
また、本実施形態に係る防錆組成物は、揮発する有機溶剤が10質量%以下であり得る。好ましくは5質量%以下であり得る。なお、有機溶剤とは、炭化水素類(n-ヘキサンなど)ハロゲン化炭化水素類(トリハロメタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなど)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン)や多環式芳香族炭化水素類(ベンゼン環を3個以上有する芳香族化合物、例えばベンゾ[a]ピレンなど)などの化合物、とりわけ自然環境や生体に有害である化合物の意味である。なお、揮発する有機溶剤は、防錆組成物を110℃の環境下で1時間置いた際に揮発する有機化合物の質量を求めることにより、あるいは不揮発分の質量に基づいて求めることができる。なお、防錆組成物には水も含まれ得るため、揮発成分に水が含まれる場合もあり得る。本実施形態の防錆組成物は、110℃の環境下で1時間置いた際に不揮発分が好ましくは95質量%以上であり、より好ましくは97質量%以上である。
従って、上記防錆組成物からなる防錆被膜を有する自動車部品もまた、本発明の実施形態の一つである。
表1に示した各原料(質量%)と市販の防錆添加剤を混合した後、加熱し、撹拌した。その後、自然冷却し、実施例1~11及び比較例1~4の防錆組成物を得た。防錆組成物の調製に用いた表1中の各記号は、以下の原料を意味する。なお、硬化油としては脱水重合ひまし油を、フィラーとしては炭酸カルシウムを、それぞれ用いた。
(B1)マイクロクリスタリンワックス
(B2)エチレン-プロピレン共重合物
(E1)鉱物油系潤滑油(40℃での動粘度20mm2/s)
(E2)鉱物油系潤滑油(40℃での動粘度10mm2/s)
(E3)鉱物油系潤滑油(40℃での動粘度30mm2/s)
(E4)鉱物油系潤滑油(40℃での動粘度100mm2/s)
(E5)鉱物油系潤滑油(40℃での動粘度220mm2/s)
溶剤(ミネラルスピリット)で油分を除去し乾燥させた70×150×0.8mmの冷延鋼板(JIS G 3141 SPCC-SD)に、バーコータ―を用いて実施例1~11及び比較例1~4の防錆組成物を塗膜厚が50μmとなるように塗布し、室温にて72時間乾燥後、中性塩水噴霧試験を最大720時間まで行い、錆発生までの時間を測定した。その後、以下の評価基準に従って防錆性を評価した。その結果を表2に示す。なお、「A」以上を合格とした。
S:720時間錆発生なし
A:480時間以上720時間未満
B:240時間以上480時間未満
70(横)×150(縦)×0.8mmの合金化溶融亜鉛めっき鋼板(以下A鋼板という)と40(横)×70(縦)×0.8mmの合金化溶融亜鉛めっき鋼板(以下B鋼板という)を用意した。A鋼板の縦方向の上から60mmかつ、下から20mm、横方向は中央部となるように重ね合わせた状態で、B鋼板の横方向中心部かつ、縦方向の上から23mmと46mmの2か所にスポット溶接を行った。合わせ部の隙間を200~300μmに調整した後、この板合わせ状の試験片に電着塗装(日本ペイント社製の電着塗料PN1010を用いた。)を行い、合わせ内部の防錆試験用試験片とした。
上記の防錆試験用試験片の板合わせ面に対して実施例1~11及び比較例1~4の防錆組成物を塗膜厚が100μmとなるようにスプレー塗布し、複合サイクル試験機にて中性塩水噴霧試験4時間、70℃強制乾燥5時間、湿潤試験12時間、70℃強制乾燥2時間
、自然乾燥1時間を1サイクルとしたサイクル試験を繰り返し行い、試験後に合わせ部の溶接を剥がして合わせ部に錆が発生するサイクル数を求めた。その後、以下の評価基準に従って、合わせ面内部の防錆性を評価した。その結果を表2に示す。なお、「A」以上を合格とした。
S:90サイクル以上錆発生なし
A:60サイクル以上90サイクル未満
B:30サイクル以上60サイクル未満
C:30サイクル未満
70×150×0.8mmの電着塗装板(パルテック社製)を用意した。これらの油分を溶剤(ミネラルスピリット)で除去し、乾燥させた後、試験片の下半部をマスキングし、上半部にバーコータ―を用いて防錆組成物試料を塗布した。最少膜厚を500μmとして、100μm毎に膜厚を増やしていき、最大800μmまでの塗装板を作製した。その後、地面に対して水平にした状態で4時間自然乾燥した後、マスキングを剥がして地面に対して垂直にした状態で80℃で30分間加熱し、たれが生じた膜厚を調べた。その後、以下の評価基準に従って皮膜保持性を評価した。その結果を表2に示す。なお、「A」以上を合格とした。
S:800μmたれ発生なし
A:700μm以上800μm未満
B:600μm以上700μm未満
C:600μm未満
溶剤(ミネラルスピリット)で油分を除去し、乾燥させた70×150×0.8mmの電着塗装板(パルテック社製)を2枚重ね合わせ、1方の電着塗装板の一部(70×30mm)を30度の角度に折り曲げた。その後、クリップにて固定し、染み出し性評価用の試験材を作製した。この試験材を地面に対して垂直に立てた状態(重ね合わせていない部分を上側にした状態)で、2枚の電着塗装板の重ね合わせ部に、上部からマイクロシリンジを用いて各実施例及び比較例の防錆組成物を24μl注入し、20℃にて48時間静置した。その後、治具を分解して染み出し長さを測定し、以下の評価基準に従って染み出し性を評価した。その結果を表2に示す。なお、「A」以上を合格とした。
S:25mm以上
A:20mm以上25mm未満
B:15mm以上20mm未満
C:15mm未満
Claims (2)
- 防錆添加剤、マイクロクリスタリンワックスまたはポリエチレン系もしくはポリプロピレン系の合成ワックスから選択される融点が60℃以上130℃以下の範囲であるワックス、ベントナイト、硬化油及び粘度の異なる希釈剤を2種類以上含む防錆組成物であって、前記粘度の異なる希釈剤は、
(i)最も粘度の低い希釈剤の動粘度が、40℃で10mm2/s以上30mm2/s以下であり、
(ii)最も粘度の低い希釈剤の希釈剤総量に対する含有量が、40質量%以上80質量%以下であり、
(iii)最も粘度の高い希釈剤の動粘度が、40℃で50mm 2 /s以上であり、
前記防錆添加剤を組成物全体に対して12質量%以上39質量%以下の範囲内で含み、前記ベントナイトを組成物全体に対して2質量%以上6質量%以下の範囲内で含み、前記ワックスを組成物全体に対して3質量%以上13質量%以下の範囲内で含む、防錆組成物。 - 請求項1に記載の防錆組成物からなる防錆塗膜を有する自動車部品。
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