JPH02140274A - 錆面用塗料 - Google Patents

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］ 本発明は既設鋼構造物の補修用塗料に係り、さらに詳し
くは既設鋼構造物に形成している錆を通常の塗装におけ
るように完全に除去することなくＭ句そのまま或は不充
分な除錆程度で塗装し優れた防錆力をもつ塗膜を形成さ
せることを目的とした補修用塗料に関するものである。

［従来の技術］ 従来、鋼構造物の補修塗装に関しては一般的には鉄面に
形成している錆をケレン、サンドプラスあるいは完全に
近い状態になるまで除去したのち塗装する方法がとられ
ているが、錆の除去が不充分なとぎは早期に錆が発生し
その塗１１がもつ本来の塗装耐久性が得られない。特に
厳しい腐食環境ではこの傾向が著しいので念入りな除錆
作業が必要である。しかし乍ら既設鋼構造物の形状が複
雑かつ大型である場合は錆を完全に除くことは不可能に
近く、このため最近では錆面にそのままないし錆除去不
充分なまま塗装することのできる、いわゆるパ錆面塗料
″が開発され市販されている。

錆面塗料の主な種類としては■塗料中の４＝レート剤に
より不安定な天然錆を安定にする錆転換型塗料、■塗料
に浸透性を与え、錆面に充分浸透さゼて防錆力を発揮さ
せる浸透型塗料、■腐食因子の侵入を防ぐため塗料中の
顔料、樹脂を１大した環境遮断型塗料がある。本発明は
錆転換塗料に類するものである。一般に錆転換型塗料と
してはアルキッド系、エポキシ系・・・にキレート剤と
してタンニン酸やタンニン酸塩を添加したものが種々あ
り、例えば不飽和脂肪酸あるいはアルキッド樹脂、植物
油などのビヒクルにタンニン酸を添加したもの（特公昭
４８−４３７２７＞が知られている。またタンニン酸お
よび燐酸を基本成分とした水溶液を塗布して急速に錆転
換反応を起させ、未反応のタンニン酸や燐酸を水洗で除
去し、乾燥後塗装する二段処理法もある。

［発明が解決しＪ：うと゛づる問題点１しかしながらタ
ンニン酸を用いた錆転換型塗利は一般にタンニン酸を添
加しない塗料に比べ塗膜物性が劣る。特に水蒸気透過速
爪や酸素透過速度がタンニン酸添加したものは犬ぎくイ
ーのため苛酷な促進腐食試験を行うとタンニン酸を添加
し’ｒＫいものに比べ錆の発生が早い弱含がある。また
人気暴露試験においても通常の環境ではタンニン酸添加
用が少ないと錆転換反応速度がおそいため添加量が多く
なりがちであってこのためまづます塗膜物性が低下し、
水や塩分の多い苛酷環境では急速に水分、塩分、酸素が
塗膜を透過し、タンニン酸による錆転換反応（錆の還元
、タンニン酸鉄生成反応）が起る前に腐食反応が優先し
新たな塗膜下請が生じる。また先に二段処理法において
述べたようにタンニン酸は錆転換作用を右すると同時に
タンニン酸そのものは水にと（プで酸性であるため鉄の
腐食を促すと云う相反する両面をもつので余分のタンニ
ン酸を水洗除去する必要がある。タンニン酸をキレート
剤とする錆面塗料においても未反応（余分）のタンニン
酸による塗１１のＨＤ化による錆発生促進作用があり、
したがってタンニン酸の添加量や使用環境によって塗膜
物＋［低−トに加えて酸性化による錆促進作用が、本来
の＃１転換作用と云う大きなメリットを阻害してしまう
欠点がある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決する手段として本発明は、タンニン酸
ないしその誘導体を含む＃ＸｉＸ塗面において、フィチ
ン酸ないしフィチン酸塩とシランノコツブリング剤を含
むことを特徴とする錆面用塗料を提供するものであり、
既設鋼構造物の補修塗装において錆付まま或は浮錆を軽
く除去し１ｃのち本発明の錆面用塗料を塗布するだけで
表面に極めて防錆力のある塗膜を形成することができる
。

以下、本発明の詳細な説明する。

［作用］ （１）　　タンニン酸ないしその誘導体本発明にお【ブ
る錆面用塗料に添加するタンニン酸ないしタンニン酸誘
導体は畝面に形成している赤錆（化学的に不安定）を安
定イ１１に変化させる機能を有する。通常、人気中にお
いて生成する錆はγ−１α−１β−ＦｅＯＯＨ（オキシ
水酸化鉄：赤＆Ｉ！ｊ）および少量のトｅ３０４　（マ
グネタイト；黒錆）とこれらの鈷の中間体より構成され
ており、水分、塩分、酸素などの影響で錆の構成成分に
差がでるがマグネタイトが最も化学的に安定である。マ
グネタイ１へは錯生成時の環境が酸素不足であったりあ
るいは、還元剤が存在覆るとＦ　ｅ　Ｏ０１−１が還元
されて生成する。タンニン酸及びその誘導体はベンゼン
核に隣接した３つのＯｌ−１を有し、弱酸性であって自
身は酸化されやすくそのため相手を還元し易く（すなわ
ち還元剤）、かつ隣接したＯ１２基どＦｅイオンが反応
し安定で隠蔽防錆力をもつキレート（タンニン酸鉄）を
生成する性質もある。したがってタンニンＭ　４ｍいし
タンニン酸誘導体を適量含む錆面用塗料を通常の錆付鋼
板に塗布し屋外に放置するど徐々に赤錆の還元とキレー
ト反応が起り、ついには錆層に侵入した塗料とマグネタ
イト及びタンニン酸鉄が混合した防錆皮膜を形成し腐食
因子遮断効果によって鉄面の錆発生を阻止する。しかし
タンニン酸ないしタンニン酸誘導体の添加間が多過ぎｌ
〔す、水分や塩分の多い環境では塗膜物性劣下の影響が
大きく現われ期待したほど防錆効果が発揮されない。

（２）　　フィチン酸ないしフィチン１ｕｌｌフイチン
酸は植物の種子、穀物に広く存在づる有機リン酸エステ
ルであって重金属イオンｐ１１１〜ｐｌ＋１２の広いｐ
Ｈ域で不溶性のキレートを作るが、鉄イオンと反応して
出来る鉄−フィチン酸４レー［へ化合物は鉄界面との密
着性がやや劣り流水中では剥離しゃすい（製品和学ω１
究所研究報告、ＮＯ，１０９，１９８７）。しかし鉄−
フイチン酸キレートそのものは非常に安定なもので、錆
層中ないし鉄界面にうまく保持づる方法があれば防錆効
果は茗しく犬ぎくなる。

（３）　　シランカップリング剤 シランカップリング剤は無機質及び有機質材料と反応す
る２つ以上の異った反応基を有する有機りい素化合物で
あってガラス、金属などの無機質を処理すると表面に吸
着している微１の水分と反応してシラノール１４　（Ｓ
　ｉ　ＯＨ）を生成し強力に結合する性質がある。塗料
にシランカップリング剤を添加した場合もイの作用は本
質的には同じであって、本発明における錆面塗料中のシ
ランカップリング剤は塗料と錆および鉄界面との接着力
を大巾に向上させる効果がある。

（４）　　相乗作用 本発明においてはタンニン酸ないしその誘導体（以下タ
ンニン酸成分と略称）、フィチン酸ないしフィチン酸塩
（同フィチン醸成分）、シランカップリング剤の三者を
併用するが、その防錆効果は相乗作用により増大覆る。

ずなわちタンニン酸成分による不安定錆（天然錆）の化
学的安定化と緻密化（マグネタイト生成）およびタンニ
ン酸鉄キレートの生成、フィチン酸成分による防錆性向
上（フィチン酸−鉄キレー］−生成）、シランカップリ
ング剤による水分除去効果と接着性向上などの効果が、
錆層に侵入した塗料と錆粒子及び鉄界面で起り、過剰の
タンニン酸成分によって惹起された塗膜劣化に起因する
不都合（腐食促進作用）をｌ止し錆面塗料としての防錆
効果を箸しく向上する。そしてこの効果をさらに上げる
には浸透剤の併用が好ましい。

［組成の説明］ 本発明の錆面用塗料はタンニン酸成分、フィチン酸成分
及びシランカップリング剤と塗料組成物よりなる。塗料
組成物としては樹脂、顔料（防錆、体質顔料）、その他
添加剤（沈殿、皮張防止剤、レベリング剤、浸透剤など
）及び溶剤よりなるが、これらについては特に規定ｌヂ
タンニン酸成分、フィチン酸成分及びシランカップリン
グ剤と併用できる凡ての鉄鋼用塗料を含む。

タンニン酸成分としては加水分解型縮合タンニン酸であ
る没食子酸及びその誘導体（例えばガロタンニン）が代
表例であり、本発明では塗料中０．１〜２０ｗｔ％であ
る。０．１％未満では添加量が少なずぎて鉄転換及びタ
ンニン酸−鉄キレート反応が起らず２０％超ではフィチ
ン酸成分、シランカップリング剤を添加してら塗膜物性
の劣化に伴う塗膜下腐食及び錆の発生が起る。

フィチン酸成分はフィチン酸及びフィチン酸亜塩、フィ
チン酸カルシウム、フィチン酸マグネシウム、フィチン
酸塩、゛フィチン酸バリウムなどのフィチン酸塩を指す
。フィチン酸は水及び有機溶剤に溶解し塗料に添加する
ことができるが、フィチン酸塩は溶剤には殆んど溶（プ
ないので顔料どして添加する。塗膜中のフィチン酸およ
びフィチン酸塩は錆層の水分や、塗膜を浸透してきた水
に溶【プて鉄粒子及び鉄面でフィチン酸−鉄キレートを
つくり防錆効果を発揮覆るが、その添加量は０．１〜５
ｗｔ％が適当であって０．１％未満ではキレート反応が
起りにくく５％を超えると塗膜が乾燥しにくくなるので
好ましくない。

γ−グリシドオキシプロビルトリメトキシ　シラン（７
−ＧＩｙｃｉｄｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｎ＋ｅｔｈｏ
ｘｙ　５ｉｌａｎｅ）やγ−メタクリルオキシプロピル
トリメトキシシラン（７−Ｈｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐ
ｒｏｐｙｌｔｒｉＩｌｌｃｔｈｏｘｙＳｉｌａｎｅ）な
どのシランカップリング剤を塗料に加え錆付鋼板に塗布
すると錆粒子と鉄界面に存在する水分子とシラノール反
応を起し接着力を著しく向上させる。その添加量は０．
０１〜５ｗｔ％の範囲が好ましくｏ、ｏｉ％未満では接
着効果はなく５％を超えてもそれほど向上しない。

本発明の錆面用塗料は前記のタンニン酸成分、フィチン
酸成分、シランカップリング剤をその範囲内で混合し、
溶剤を加え適麿の濃度に調整することにより刷毛あるい
はスプレー塗装することができ充分その目的を達成する
ことができる。ざらに本錆面用塗料を塗布し乾燥後、中
塗、上塗りとして他の塗料を塗り重ねることもできる。

［実施例］ 本発明の下記１−６の実施例について塩水Ｉｌｌ霧試験
（ＪＩＳ　　Ｚ２３７１）を行った。

試験方法及び試験結果は以下のとおりである。

［試験方法］ 約６ケ月間、屋外暴露し錆を発生させた鋼板をテストピ
ースとし、このテスト・ピースに軽くワイヤーブラッシ
ングした後、以下の第１−４表に示した実施例１−６の
塗料および対応する比較例１５の塗料の各々を、５０μ
ｍ塗布乾燥した後、塩水噴霧試験（ＪＩＳ　　７２３７
１＞を３ケ月行った。

第２表 第３表 第４表 これに対して、 各比較例における塩水噴霧試験 後のテストピースには錆の発生が認められた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タンニン酸ないしその誘導体を合計で０．１〜２０ｗｔ
   ％含む錆面用塗料においてフィチン酸ないしフィチン酸
   塩を合計０．１〜５ｗｔ％、シランカップリング剤０．
   ０１〜５ｗｔ％を含むことを特徴とする錆面用塗料。