JPH01319575A

JPH01319575A - 高防食性被覆組成物

Info

Publication number: JPH01319575A
Application number: JP63150177A
Authority: JP
Inventors: Masaji Murase; 正次村瀬; Fuminori Mukohara; 向原　文典; Takao Kurisu; 栗栖　孝雄
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1989-12-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、高防食性被覆組成物に関し、さらに詳しくは
湿潤および高温、電気防食下等の環境における鋼材の腐
食を防止する被覆組成物に関するものである。

〈従来の技術〉被覆鋼材は、海洋１一般湿潤環境下では、接着が劣化し
剥離を起ごず。また高温下、電気防食下のもとでは鋼材
に至る被覆の欠陥部が存在すると、接着強度の劣化、被
覆材の剥離が促進されることは良く知られている。この
原因は鋼材の腐食反応もしくは電防下においてはカソー
ド反応により生成したアルカリあるいは被覆材を透過し
た水等により、界面の結合が劣化さゼられることによる
と考えられている。

ところで、従来から被覆材の剥離、劣化を防止する手段
として被覆材に種々の添加材を加える方法や、鋼材面に
特殊な下地処理を行う方法が提案実施されている。

前者としてはガラスフレーク、アルミニウム粉。

タルク等の偏平顔料を添加し、物質の透過を遅延さ−け
る方法やイオン交換樹脂を添加し、各種イオンの透過を
防止する方法が提案されており、後者としては一般的に
クロメート処理、リン酸塩処理等がすでに各所で実施さ
れている。

しかしながら、これらは被覆鋼板の接着劣化の防止法と
してはそれなりに有効な方法ではあるが、剥離および接
着劣化を完全に抑制することは困難であった。例えば、
ガラスフレーク等の透過抑制顔ネニ１を用いた場合には
、剥離や接着劣化を遅延させることはできても１０００
時間以十の長期の浸漬には耐えられない。一方、クロメ
ート処理等の表面処理は、剥離および接着劣化に対する
その温度依存性が大きいことから、室温付近ではずくれ
た性能を示しても高温（６０〜９０°Ｃ）の環境下゛で
はその劣化の度合いが大きくなっている。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明はあらゆる温度範囲の湿潤環境下において、また
電気防食下においてずくれた耐剥離性。

耐接着劣化性能を持つ高防食性被覆組成物を（に供する
ものである。

〈課題を解決するだめの手段〉そこで、木発明者らは前記した問題点を解決すべく鋭意
研究を重ねた結果、トリポリリン酸２水素アルミニウム
とハナジウＪ、酸化物との特定の割合の混合物を含有−
けしめた塗料組成物が、被覆物と鋼材の接着劣化および
剥離の抑制に顕著な効果を及はずごとを見出し本発明を
完成するに至った。

即ち、本発明ＬＳＩ樹脂固形分１００重量部に対し、ト
リポリリン酸２水素アルミニウＪ、（ハ／ｌ１ｚＰＪ＋
。

・２１ｈＯ）　　１−９９重量部及びＶＯＸ　（１，５
≦ｘ≦２．５）で表されるバナジウム酸化物１〜９９重
量部との混合物を１〜５０重量部含有させてなることを
特徴とする高防食性被覆組成物である。

〈作　用〉本発明において用いられる樹脂成分は一般に塗装用およ
びプライマーとして用いられる樹脂であれば特に限定さ
れることなく、単独若しくは２秤取」二本、１１合わせ
て使用でき、例えばエポキシ樹脂。

クールエボギソ樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシウレ
タン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、フェノー
ル樹脂、シｌ）　′：１１、−ン樹脂、フン素樹脂、塩
素ゴＪ、系樹脂等の天然又は合成樹脂２ボイル油等の重
合油が挙げられる。これらの樹脂の中でも本発明組成物
に好適な樹脂は耐薬品性、耐溶剤Ｖ１．塗膜強度、密着
性等に優れるエポキシ樹脂。

ツー丁ノール樹脂、シリ：１−ン樹脂２　ポリウレタン
樹脂等であり、さらに好適には常温又は加熱下で架橋、
三次元化して硬化皮膜を形成する熱硬化性樹脂組成物で
ある。

本発明に用いるトリポリリン酸２水素アルミニウムは、
主に８、［１成式Ａ１１ｌｚＰｉＯ＋ｏ　’　２　＋１
２０で示されるものであり、主に粉末状で添加される。

ごの粒径は０．数ｌ）ｍ〜数百μｍ程度が好ましく、こ
の粒径の範囲は通常顔料として用いられる範囲である。

同様に混合するバナジウム化合物はＶＯ９で示したとき
１，５≦ｘ≦２５の範囲にある低級酸化物である。かよ
うな酸化物は不定比化合物であり、化学式で組成を特定
することはできないが、安定もしくは準安定な酸化物と
してはＶＯ２（Ｘ＝２）。

Ｖ６Ｏ１３（Ｘ　＝２．１７）　、　Ｖ４Ｏ９（Ｘ　＝
２．２５）　、　Ｖ２Ｏ５（Ｘ−２，５）等を挙げるこ
とができる。

トリポリリン酸アルミニウムおよびバナジウム酸化物は
混合して使用されるが、その混合割合はトリポリリン酸
２水素アルミニウム１〜９９重量部に対してバナジウム
化合物１〜９９重量部である。

望ましくは夫々５０重量部近傍である。トリポリリン酸
２水素アルミニウム配合量が１重量部未Ｍ！ｉでは剥離
の抑制効果が著しく低下する。他方ハナジウｊ、化合物
の添加量が１重量部未満では接着劣化および剥離を抑制
する効果が劣り、鋼材の腐食を誘発する。またいずれか
が９９重置部を越えると接着劣化を生しる。

かくして得られたＩ−リボリリン酸２水素アルミニウム
およびバナジウム酸化物との混合物を樹脂組成へ配合す
るには公知の分散装置および分散工程により容易に行う
ことができる。該混合物の配合割合は樹脂固形分１００
重量部に対し１〜５０重量部、好ましくは２０〜４０重
量部の範囲である。配合量が１重量部未満ではほとんど
接着劣化および剥削抑制の効果が認められない。他方５
０重量部を超えると塗料粘度が著しく増大し、その＠利
への接着が劣るばかりでなく塗１り性能が著しく低下す
る。

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

〈実施例〉トリポリリン酸２水素アルミニウム（高純度化学研究所
製造）５０重量部に対し、バナジウム酸化物Ｖ２Ｏ５（
高純度化学研究所製造）５０重量部を混合し乳ばらでく
だいた後、１５０メンシユのふるいを通し、混合顔ネ′
−１を得る。次いで、エポキシ樹脂（三菱化成（Ｉ勾製
造）１００重量部に対し、上記顔料を４０重量部添加し
ペブルボールミルで１６〜１８時間分散を行った。この
主剤側に硬化相を５０重量部添加し、８〜１０分間ペブ
ルボールミルで混合した後、前処理としてショツトブラ
ストＪＪＩ鋼板にクロメート（関西ペインＩ−■製，　　２
５０ｍｇＣｒ／ｎｆの塗布量）処理を行ったものと、行
わないものそれぞれに５０ｒＪｍ塗布した。

比較材として、前記のトリポリリン酸２水素アルミニウ
ムおよびｖ２０、粉を、おのおの前記のエボキン樹脂１
００重量部に対して４０重量部を前記と同様に単独で混
合したものおよび何も混合しないものを作製した。

実施例で作製した被覆層Ｊについて以下の要領で防食性
を評価した。

１、陰極剥ｌ！ｉＩｌ試験試験片ｌの中央に鋼面に至る５ｍｍφの穴を．！梠ノ第
１図の示すように試験片を組み一ヒげた。図中のアクリ
ル製容器５の中に３％ＫＣｌ熔液を入れ、鋼板側を陰極
として−１．５　Ｖ　　ＶＳ．　　ＳＣＨの電位を負荷
する。なお、白金対極と鋼板との電位差は３、３Ｖ一定
とした。試験温度は室温（２０’Ｃ）および８０°Ｃで
ある。３０日後に試片を回収し、最初に人工的に設りた
５ｍｍφの傷より、被覆材が剥離している距離から剥離
面積を第２図に示したように求めた。剥離面積（Ｄ）の
算出は以下のとおりである。

２、温水浸漬試験上述の試験片をおのおの２ｃｍＸＩＯｃｍに切り出し、
６０゛Ｃおよび８０°Ｃの純水中に１０００時間浸漬し
、その後９０’剥離試験を行い浸漬後と浸漬前の接着強
度の比を求めた。

３。温度勾配を設りた浸漬試験第３図に示すような装置に試験体１をセントし、ガラス
製容器１２の右側（被覆側）には３％ＮａＣｌ溶液を入
れ、左側にはイオン交換水を入れる。右側のセルをセル
内に投入したヒーターＨにより、その内容液の温度を８
０゛Ｃに」−昇さ一Ｕ゛る。左側のセルについては、冷
却管に冷却水を５０ｃｃ　／　＋ｕｎで流すとともに、
ヒーターによりセル内容液の温度を５０’Ｃに保つ。こ
れにより被覆層側より鋼板方向に向りて、熱伝導則に従
う温度勾配が生じる。この温度勾配は著しい被覆を通し
ての物質拡散を生じる。

これにより、一般に被覆は接着劣化および剥離を招く。

この浸漬槽に５００時間浸漬し、回収後９０。

剥離試験によってその接着強度の測定を行った。

なお、９０°剥離試験は第３図に示すよう乙こ、幅２０
ｍｍの被覆層を９０°」二方に引張って剥離させた際の
引張荷重の定常値をもって、接着強度とするものである
。

試験結果実施例の試験片および比較材についての陰極剥離試験に
よる剥離面積，浸漬試験による接着強度。

および温度勾配下での浸漬試験による接着強度を表１に
示す。

クロメ−Ｉ・処理がある場合、ない場合、ともに比較例
に対して優れた性能を示す。このように従来は室温近傍
および高温域と限定されて良い性能を示す被覆組成物は
存在したが、本発明のものは全温度域にわたってずくれ
た性能を示す被覆組成物であることがわかる。

〈発明の効果〉被覆性能の試験結果より明らかなように、本発明の被覆
材は、耐接着劣化性能や耐剥離性にすぐれており、これ
らは防食被覆の寿命をより延長するものであり、より厳
しい環境にも十分耐えられる高防食性被覆相である。

【図面の簡単な説明】

第１図は陰極剥離試験装置、第２図は陰極剥離面積測定
方法を示す図、第３図は温度勾配浸漬試験装置の断面図
、第４図は９０°剥離試験装置の概略図である。１・・・被覆鋼板、　　　　２・・・ボテンシオスクン
１−１３・・・塩　橋、　　　　　４・・・白金対極、
５・・・アクリル製セル、６・・・参照電極、７・・初
期孔、　　　　８・・・塗　膜、９・・鋼　板、　　　
　１０・・・温度計、１１・・・棒状ヒーター、　１２
・・・ガラスセル、１３・・・クランプ、　　　　１４
・・・押え金具、１５・・・冷却管。特許出願人　　　川崎製鉄株式会社第　１　図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

樹脂固形分１００重量部に対し、トリポリリン酸２水素
アルミニウム（ＡｌＨ＿２Ｐ＿３Ｏ＿１＿０・２Ｈ＿２
Ｏ）１〜９９重量部及びＶＯ＿ｘ（１．５≦ｘ≦２．５
）で表されるバナジウム酸化物１〜９９重量部との混合
物を１〜５０重量部含有させてなることを特徴とする高
防食性被覆組成物。