JPH02269169A - 金属塗装組成物 - 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、金属塗装組成物に関するものであり、さらに
詳しくは耐水性、耐陰極＠雌性、密着性防食性に優れた
金属塗装組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

金属材料として最も一般的な鋼材は腐食しやすいという
欠点があるため、通常は鋼材の使用前あるいは使用中に
各種防食加工を施している。！１１材の防食加工として
は、例えば、防食塗装を用いる方法、あるいはポリエチ
レンなどのプラスチック被覆材を用いる方法などが利用
されている。防食塗装を用いる方法は比較的簡単に鋼材
の形態を問わずに塗装できるので広（一般に使用されて
いる。

特に、ポリウレタン重防食塗料は低温硬化性がよく、冬
場の塗装性に優れているばかりでなく、柔軟性が良く耐
衝撃性などに優れており、長期耐久性にも優れているの
で長期間メンテナンスフリーの防食効果が期待できるの
で、その需要を大きく伸ばしている。ポリウレタン重防
食塗料は上記のような優れた特徴があるが、プライマー
を使用しないと、耐水密着性、耐陰極剥離性がやや低く
なる場合がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来、耐水密着性５耐陰極剥離性を改良
するためにエポキシ系あるいはポリウレタン系のプライ
マーが使用されてきた。ある種のエポキシ系プライマー
は耐水密着性、耐陰極剥離性に優れている０例えば、特
開昭５７−１５９８６６号公報、特開昭５８−９１７７
８号公報、特開昭５８−２１７５７３号公報９特開昭５
９−７１３７４号公報、特開昭５９−２２２２７５号公
報、特開昭５９−２３２１６０号公報９特開昭６０−２
５８２７７号公報および特開昭６０−２５８２７８号公
報には、耐陰極剥離性、耐水密着性に優れたポリオレフ
ィンと金属の積層用接着剤が記載されている。

しかしながら、ポリウレタン重防食塗装においては異種
の材料であるエポキシ系プライマーと上塗りのポリウレ
タンの接着性を確保するためには慎重な！Ｉｔ！装管理
が必要である。

一方、ポリウレタン系プライマーは、上塗りのポリウレ
タンとの接着性は良好であるが、耐陰極剥離性にやや劣
るという問題点があった。

本発明は、上記欠点を解決した金属塗装組成物であり、
特にポリウレタン重防食塗装用のプライマーとして使用
したときに耐水密着性、耐陰極剥離性が向上するととも
に、塗装管理が十分でない条件下で使用しても密着性が
確保できる金属塗装組成物を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
ものである。すなわち、分子中に２個以上の水酸基を有
する化合物、分子中に２個以上のイソシアネート基を有
する化合物および無機物粉体を混合して金属に塗装する
金属塗装組成物において、前記分子中に２個以上の水酸
基を有する化合物が分子中に２個以上のエポキシ基を有
する化合物と分子中に１個の二級アミノ基またはフェノ
ール性水酸基を有する化合物との反応により得られる化
合物（以下エポキシ変性ポリオールという）であり、前
記無機物粉体が周期律表第■族および／または第■族の
金属の燐酸塩であり、かつ前記エポキシ変性ポリオール
と前記分子中に２個以上のインシアネート基を有する化
合物との合計量１００重量部に対して３０〜２００重量
部添加してなる金属塗装組成物である。

本発明に使用するエポキシ変性ポリオールにおいて、２
個以上のエポキシ基を有する化合物とは、ビスフェノー
ル人、ビスフェノールＦ、ノボラックなどのフェノール
性水酸基とエピクロルヒドリンとをアルカリ触媒の存在
下に反応して得られるものであり、反応性のエポキシ基
を有するものである。具体的なものとしては、エピコー
ト８１２゜エピコー）８１５．　　エピコート８２８．
エピコー）８３４．エピコー）１５２　（いずれも油化
シェルエポキ■製）、チデカレジンＢＰ−４１００゜ア
デカレジンＢＰ−４２００，アデカレジンＥＰ−４３０
０（いずれも旭電化工業■製）　、ＢＰＯＭＩにＲ−１
４４，８ＰＯＭＩＫ　　Ｒ−１３０，ｆｌＰＯＭＩ）［
Ｒ−１４０（いずれも三片石油化学エポキシ■製）など
がある、これらのエポキシ化合物と分子中に１個の二級
アミノ基またはフェノール製水酸基を有する化合物を反
応することによりエポキシ基をアルコール製水酸基にす
るものである。

分子中に１個の二級アミノ基を有する化合物とは、ジメ
チルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブ
チルアミンなどの化合物である。

前記以外のジェタノールアミン、ジイソプロパツールア
ミンなどのアルカノールアミン類は水酸基を含有してい
るので使用できないし、また−級アミンを使用するとエ
ポキシ化合物の高分子化によりゲル化がおこり、分子中
に二級アミンを２個以上有する化合物を使用した場合に
もエポキシ化合物のゲル化がおこり、いずれも使用でき
ない。

分子中に１個の二級アミンを有する化合物とエポキシ化
合物の反応は、通常、触媒の存在しない状態で達成され
るが、触媒が存在した状態で反応させてもさしつかえな
い。

１個のフェノール性水酸基を有する化合物とはフェノー
ル、エチルフェノール、ノニルフェノールなどである。

フェノール性水酸基とエポキシ基との反応はアルカリ触
媒の存在下において達成され、アルコール性の水酸基に
変換される０通常、フェノール性水酸基はアルコール性
水酸基よりエポキシ化合物との反応性に富んでいるので
高分子化がおこりにくいが、アルコール性水酸基を有す
る化合物を使用するとエポキシ化合物の高分子化がおこ
るので使用できない、たとえば、メチルアルコール、エ
チルアルコールなどを使用すると、溶剤に不溶の三次元
架橋をした高分子化合物になる。フェノール性水酸基と
エポキシ基は、通常、当量比で１：１で反応させる。フ
ェノール性水酸基が多すぎる場合には、フェノール性水
酸基が残るので得られるポリウレタン樹脂塗膜の耐熱性
が低いものとなる。フェノール性水酸基とイソシアネー
トが反応したウレタン結合は熱解離をおこしやすいため
である。一方、エポキシ基が多い場合には高分子化反応
がおこり溶剤に不溶のものとなる。したがって、フェノ
ール性水酸基とエポキシ基は１：ｌで反応するのが好ま
しい。

フェノール性水酸基とエポキシ基の反応触媒として使用
するアルカリは通常の公知の方法で中和するのが好まし
い。

このようにして得られるエポキシ変性ポリオールの水酸
基はイソシアネート基との反応によりウレタン結合を形
成し耐熱性にも優れたものとなる。

本発明において使用する分子中に２個以上のイソシアネ
ート基を有する化合物（以下ポリイソシアネート化合物
という）とは、トリレンジイソシアネー）（ＴＤＩ）、
ジフェニルメタンジイソシアｔ−）　（ＭＤ　Ｉ）、ポ
リフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（ｃｒ−
ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ
）、　イソフォロンジイソシアネート（Ｉ　ＰＤ　Ｉ）
　、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水添ＭＤ
Ｉなどのポリイソシアネート、および分子中に２個以上
の水酸基を有する化合物と前記ポリイソシアネートをイ
ソシアネート過剰の状態で反応して得られるイソシアネ
ート末端ウレタンプレポリマーなどである。

これらのポリイソシアネートのうち、ＭＤＩ。

ｃｒ−ＭＤＩおよびこれらのプレポリマーが特に好まし
い。

エポキシ変性ポリオールとポリイソシアネート化合物の
反応はＮＧＯｌｏＨの比が０．７〜２．０となる割合で
混合して使用するのが好ましい。

Ｎ　Ｇ　Ｏｌｏ　Ｈ比が０．７より少ない場合には水酸
基が過剰となりすぎるために、ブライマーとして使用し
たときの耐水性や耐陰極剥離性が悪くなる。

他方、ＮＧＯ１０Ｈ比が２．０より大きい場合には厚塗
りした場合に空気中の水分と反応してフクレの原因とな
り、密着強度が低くなる場合がある。

本発明において使用する周期律表第■族および／または
第■族の金属の燐酸塩としては、マグネシウム、カルシ
ウム、亜鉛、アルミニウム、スカンジウム、ガリウムな
どの燐酸塩である。第５周期以降のストロンチウム、カ
ドミウム、水銀などの重金属は毒性の点で使用するのは
好ましくない、また、他の無機酸、例えば、塩酸、硫酸
、硝酸など、カルボン酸などの有機酸の塩は効果がない
。

これらの金属の燐酸塩は粉体であり、エポキシ変性ポリ
オールとポリイソシアネート化合物との合計量１００重
量部に対して３０〜２００重量部添加すべきであり、そ
の平均粒径は０．１〜２０μのものを使用するのが好ま
しい、添加量が３０重量部より少ない場合には耐陰極剥
離性が低下し、本発明の目的が達成できなくなる。添加
量が２００重量部より多い場合にはブライマー塗膜の強
度が低下し、初期密着性、耐水密着性が低下する原因と
なる０着色などを目的として燐酸塩以外の粉体を添加す
る場合には粉体の全添加量が２００重量部を超えないよ
うにすべきである。

本発明の金属塗装組成物は、所望により、溶剤。

顔料、触媒、酸化防止剤等の助剤などを添加することが
できる。

本発明の金属塗装組成物は、重防食塗装のブライマーと
して使用する場合、乾燥したときに、５〜１００μの厚
さになるように塗装するのが好ましいが、特に限定する
ものではない。

また、塗装の方法としては、ハケ、ローラーエアスプレ
ー、エアレススプレーなどの方法が適用できる。いかな
る方法で塗装しても本発明の目的は達成できる。

本発明の金属塗装組成物を塗装する金属とは鉄。

鋼３ｗ４．アルミニウムなどであるが、特に鉄、鋼の場
合に有用である。その形態としては鋼管、鉄管９鋼矢板
、Ｈ形鋼、鋼板、調帯などおよびこれらから作られた構
造物に通用できる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。な
お、実施例および比較例で「部」、「％」とあるのは重
量基準である。

製造例１ ３７０部のエピコート８２８　　（エポキシ当量１９０
、分子量３８０）と２５８部のジブチルアミンを１３０
℃で３時間反応させた０次に９０℃まで冷却して２１０
部のメチルエチルケトンを徐徐に添加して固形分７５％
の溶液を得た。この溶液の水酸基価は１５０■にＯＨ／
ｇであった。これをエポキシ変性ポリオール１とする。

製造例２ ３７０部のエピコート８２８と１８０部のフェノールに
１部の水酸化ナトリウムを添加して１３０℃で４時間反
応を行なった０次に９０℃になってから１３８部のメチ
ルエチルケトンを還流しながら徐々に添加して、内容物
の温度を６５℃まで冷却した０次に酢酸で中和してｐＨ
を７．０とした。

この溶液の固形分は８０％、水酸基価は１８２■ＫＯＨ
／　ｇであった。これをエポキシ変性ポリオール２とす
る。

比較製造例１ ３７０部のエピコート８２８と２７０部のジイソプロパ
ツールアミンを１３０℃で３時間反応させた０次に９０
℃まで冷却して、２１３部のメチルエチルケトンを徐々
に添加しながら希釈し、温度を７０℃まで冷却した。こ
の溶液の固形分は７５％であり、水酸基価は４０９■Ｋ
ＯＨ／　ｇであった。これをエポキシ変性ポリオール３
とする。

実施例および比較例 エポキシ変性ポリオール５無機物粉体、顔料。

溶剤等からなる主剤とポリイソシアネート化合物である
硬化剤を第１表に記載の組成で製造した。

主剤と硬化剤を、充分混合してからグリッドプラスト処
理鋼板に、乾燥したときの膜厚が３Ｏｎになるように塗
装してから、室温で１日間養生した。

この塗装鋼板に、ポリウレタン重防食塗料であるマンタ
フレックス１０７を、厚さが２．５ｍになるように塗装
し試験に供した。試験結果は第１表に示すとおりである
。

〔発明の効果〕

本発明の金属塗装組成物を重防食塗装、特にポリウレタ
ン重防食塗装のプライマーとして使用することにより、
耐陰極剥離性が大幅に改善される。

さらに、密着性、耐水密着性、耐衝撃性などの防食性能
が大幅に改會された長期間のメンテナンスフリーの重防
食塗装ができるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分子中に２個以上の水酸基を有する化合物、分子中に２
   個以上のイソシアネート基を有する化合物および無機物
   粉体を混合して金属に塗装する金属塗装組成物において
   、前記分子中に２個以上の水酸基を有する化合物が分子
   中に２個以上のエポキシ基を有する化合物と分子中に１
   個の二級アミノ基またはフェノール性水酸基を有する化
   合物との反応により得られる化合物（以下エポキシ変性
   ポリオールという）であり、前記無機物粉体が周期律表
   第II族および／または第III族の金属の燐酸塩であり、
   かつ前記エポキシ変性ポリオールと前記分子中に２個以
   上のイソシアネート基を有する化合物との合計量１００
   重量部に対して３０〜２００重量部添加することを特徴
   とする金属塗装組成物。