JPH02300267A - 塗膜下の耐食性及び貯蔵安定性に優れた防食塗料組成物 - 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、フレーク状亜鉛等が混合され、鉄鋼表面上に
防食性の優れた強靭な塗膜を形成することができる新規
な防食塗料組成物に関する。

（従来の技術） 従来、不飽和エポキシエステル樹脂にガラスフレークあ
るいは防錆顔料を配合した塗料組成物が鉄鋼構造物表面
の防食材料として広く知られている（特開昭５７−７８
４６６号公報、特開昭５７−７３０５６号公報参照）、
不飽和エポキシエステル樹脂は、硬化剤及び促進剤の選
択により乾燥性を自由に調節でき、かつ硬化した樹脂膜
が強靭で防食性に優れている。更に該樹脂にガラスフレ
ークを配合すると、塗膜中でガラスフレークが素材に平
行して幾層にも積層されることから、樹脂層の機械的強
度を増加すると同時に、外部からの蒸気、水１分その他
の腐食性物質の透過１貫通を阻止する効果があるため、
著しく防食性を高めることができる。

一方、鉄鋼構造物の防食には金属固有の電位差を利用す
る防食法がある。即ち一般に陰極防食法といわれるもの
で、旧来より亜鉛メッキ鋼板の製造に広〈実施されてい
る。近年、塗料業界では、展色剤をエポキシ樹脂、塩化
ゴム樹脂、アルキッド樹脂等とする有機ジンクリッチ塗
料や展色剤をアルキルシリケート樹脂、リチウムシリケ
ート樹脂等とする無機ジンクリッチ塗料が長期防食塗料
系のブライマーとして使用されている。これは展色剤中
に８０重量％以上の割合で分散された亜鉛粉末が下地の
鋼表面を陰極に保つため錆の発生を防ぐ効果を期待した
もので、一般に広く利用され、重防食塗装と称されてい
る。

以上のことを考え合わせると、不飽和エポキシエステル
樹脂に亜鉛粉末を混合することは、防食材料として容易
に考えつく手段である。しかも、粉末状のものよりフレ
ーク状の亜鉛の方が外部からの蒸気、水分、その他の腐
食性物質の透過を阻止する効果があるため、防食材とし
て好適であると考えられる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、現実には、フレーク状亜鉛等を不飽和エポキシ
エステル樹脂に混合すると貯蔵安定性が非常に悪く、甚
だしい場合には、混合後２０分程度で不飽和エポキシエ
ステル樹脂がゲル化物になるため、防食材として非常に
使用し難い欠点があった。即ち不飽和エポキシエステル
樹脂の貯蔵の際には、亜鉛との接触は厳密に避けるべき
であるとされている。

本発明は貯蔵安定性が著しく改善され、かつ防食性能が
優れている防食塗料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） 前記目的を達成するために、本発明の防食塗料組成物に
おいては、酸価が３．０（ＫＯＨｍｇ）以下である不飽
和エポキシエステル樹脂１００重量部に対してフレーク
状亜鉛、亜鉛粉末の少なくとも一方が５〜１００重量部
混合奮起、硬化剤として過酸化物が配合されている。

また反応を促進させるために、促進剤を配合してもよく
、さらにまた、前記不飽和エポキシエステル樹脂は、不
飽和カルボン酸とエポキシ化合物あるいは不飽和カルボ
ン酸と飽和カルボン酸との混合物とエポキシ化合物から
合成され、更にフレーク状亜鉛等の影響によってゲル化
しない重合性単量体で希釈されているものであうでもよ
い。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用される不飽和エポキシエステル樹脂は未反
応で遊離した不飽和カルボン酸を該不飽和エポキシエス
テル樹脂中に含まないようにするため、エポキシ基１．
０モルに対し、酸の合計カルボキシ基が１．０モル以下
で配合し、酸価が３．０（ＫＯＨ■）以下になるまでエ
ステル化反応を完結することが必要である。不飽和エポ
キシエステル樹脂は常法（ｖｆ公昭４４−３１８３６号
公報、特公昭４５−１５９８８号公報、特公昭４５−４
００６９号公報参照）により、不飽和カルボン酸とエポ
キシ化合物、あるいは不飽和カルボン酸と飽和カルボン
酸との混合物とエポキシ化合物から合成され、重合性単
量体で希釈されて製造されるが、本発明で使用される不
飽和エポキシエステル樹脂を製造するためには、重合性
単量体をフレーク状亜鉛等の影響により重合しない、も
しくは実用上問題の無い安定性を保持しているものに限
定する必要がある。

フレーク状亜鉛等の影響により重合しない、もしくは実
用上問題の無い安定性を保持している重合性単量体とし
ては、スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、
メタクリル酸メチル、メタクリコニトリル。ジアリルフ
タレート、酢酸ビニル等を一種、又はそれ以上併用して
使用することができる。

不飽和カルボン酸としては、無水マレイン酸。

フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、ク
ロトン・酸等を一種、又はそれ以上併用して使用するこ
とができる。

飽和カルボン酸としては、無水フタル酸、イソフタル酸
、アジピン酸、アゼライン酸、テトラヒドロ無水フタル
酸、無水ヘット酸、無水ハイミック酸、ステアリン酸等
を一種、又はそれ以上併用して使用することができる。

エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡとエピクロ
ルヒドリンとの反応で合成されたもの、グリコール類と
エピクロルヒドリンとの反応で合成されたもの、カルボ
ン酸とエピクロルヒドリンとの反応で合成されたもの、
分子内二重結合を酸化して合成されたもの、フェノール
又はレゾール類とホルムアルデヒドとの反応で合成され
たもの等を一種、又はそれ以上併用して使用することが
できる。それらの商品名としてはエピコート〔油化シェ
ルエポキシ■製〕、アラルダイト〔日本チバガイギー■
製〕、エボライト〔共栄社油脂化学工業■製〕等がある
。

硬化剤として過酸化物が添加される。この過酸化物とし
ては、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイ
ドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−
ブチルハイドロパーオキサイド等を使用できる。

更に、必要によっては、促進剤としてナフテン酸コバル
ト、ナフテン酸マンガン等の脂肪酸金属塩類やジメチル
アニリン等のアミン類を使用できる。

不飽和エポキシエステル樹脂１００重量部に対するフレ
ーク状亜鉛、亜鉛粉末の混合量は、５重量部未満では防
食効果が期待できない、又、前記混合量が１００重量部
を超えると塗装作業性が悪くなる。前記亜鉛粉末として
は、金属亜鉛を蒸留し、冷却されて一般的に製造される
ものを使用できる。

フレーク状亜鉛としては、平均長さがＩＱ−・３００ｎ
、平均厚みが１０１！ｍ以下のものを、本発明の防食塗
料組成物の塗装方法、あるいは該組成物中での沈降性等
を考慮し、適宜選択して使用することができるが、最も
好ましいものは、平均長さが７０〜１７０ｎ、平均厚み
が５ｎ以下である。

又、該フレーク状亜鉛を亜鉛粉末と併用して使用するこ
ともできる。

更に、本発明の防食塗料組成物には、必要により、着色
顔料１体質顔料、沈降防止剤２分散剤。

溶剤等を添加することが可能であり、このようにして得
られた防食塗料組成物は、エアレススプレー、エアスプ
レー、ハケ、ローラー等の常法により、目的とする鉄鋼
表面に塗装することができるが、コンクリート等の鉄鋼
以外の材料表面に塗装することも可能である。

次に本発明をより具体的にするため、実施例で説明する
。

（実施例１） 以下の試料Ａ−Ｅを作成した。又比較例Ｆ、　Ｇとして
市販の不飽和エポキシエステル樹脂を用いた。

・試料Ａ エピコー）８２Ｂ　（油化シェルエポキシ■製）２００
重量部、メタクリル酸６８重奮起９反応触媒としてベン
ジルジメチルアミン１．０重量部。

重合禁止剤としてヒドロキノン０．０２重量部を５００
ｄフラスコに仕込み、空気の存在下１２０“Ｃで２時間
反応させた。このものを１００　”Ｃまで冷却して更に
ヒドロキノン０．０１重量部とスチレン２３０重量部を
加え、内容物を均一に溶解して酸価が０．４９（ＫＯＨ
■）の試料Ａを得た。

試料Ｂ 試料Ａと同様な配合のものを、空気存在下において１２
０℃で１時間４０分反応させた。このものを１００℃ま
で冷却して更にヒドロキノン０．０１重量部とスチレン
２３０重量部を加え、内容物を均一に溶解して酸価が１
．２　（ＫＯＨ■）の試料Ｂを得た。

試料Ｃ エピコート８２８　：　２００重量部、アゼライン酸３
７重量部、メタクリル酸５１重奮起１反応触媒としてベ
ンジルジメチルアミ７１，０重量部１重合禁止剤として
ヒドロキノン０．０２重量部を５００１ｄフラスコに仕
込み、空気の存在下１２０℃で２時間反応させた。この
ものを１００℃まで冷却して更にヒドロキノン０．０１
重量部とスチレン２３０−重量部を加え、内容物を均一
に溶解して酸価が０．３４（ＫＯＨ■）の試料Ｃを得た
。

試料り 試料Ｃと同様な配合のものを、空気存在下において１２
０°Ｃで１時間５０分反応させた。このものを１００　
”Ｃまで冷却して更にヒドロキノン０．０１重量部とス
チレン２３０重量部を加え、内容物を均一に溶解して酸
価が１．２　（ＫＯＨ■）の料りを得た。

試料Ｅ 試料Ａと同様な配合のものを、空気存在下において１２
０℃で１時間３０分反応させた。このものを１００°Ｃ
まで冷却して更にヒドロキノン０．０１重量部とスチレ
ン２３０重量部を加え、内容物を均一に溶解して酸価が
２．５　（ＫＯＨｍｇ）の試料Ｅを得た。

試料Ａ−Ｅ、比較例Ｆ、Ｇの各不飽和エポキシエステル
樹脂各７５重量部にフレーク状亜鉛を各々２５重量部添
加して、ディシルバーにより２０００ｒｐ−の撹拌速度
で分散した。それらの貯蔵安定性を表１に記載した。こ
の表からもわかるように、試料Ａ−Ｅがフレーク状亜鉛
との貯蔵安定性において、市販品（比較例）より著しく
優れることがわかる。

表１ （実施例２） 実施例１の試料Ａ、Ｂ、Ｃを用い、表２に記載した配合
物を２０００ｒｐｍの撹拌速度でディシルバーで分散さ
せ、塗料組成物を作成した。これらの塗料組成物にそれ
ぞれナフテン酸コバルトとパーメックＮ（メチルエチル
ケトンパーオキサイド５０％品）を混合して、サンドブ
ラストされた軟鋼板に乾燥塗膜厚が約４００ｎになるよ
うにエアレススプレーで塗装した。これらの被塗装物を
室温２０℃、湿度７３％で７日間乾燥させ、温度傾斜試
験の試験体とした。又比較例二、ホは市販されているガ
ラスフレーク入り塗料組成物であるが、規定された主剤
と硬化剤を規定量配合して同様な試験体を作成した。こ
の試験体を、塗装面が４０°Ｃの温水、裏面の鋼板面が
１０°Ｃの水に浸漬されるようにセットし、２ケ月間試
験した。

試験体イ２２ロ、ハび比較例二、ホの塗料組成と温度傾
斜試験の結果を表２に示す、この結果かられかるように
、試験体４９口、へのフレーク状亜鉛が混合された塗料
組成物は、市販品であるガラスフレーク入り不飽和エポ
キシエステル樹脂塗料（比較例具）あるいは、ガラスフ
レーク入り不飽和ポリエステル樹脂塗料（比較例ホ）と
比較して温度傾斜試験による塗膜下の錆の発生がなくフ
レーク状亜鉛による防錆効果が認められる。

表　　２ ＊１　ニューオルペン：有機ベントナイト〔白石工業■
製〕＊２　バーメックＮ　：メチルエチルケトンバーオ
キサイド５５九ジメチルフタレート溶液〔日本右助講關
襲〕 ＊３　ガラスフレーク入り不飽和エポキシエステ）４’
ａ”ｌ料姐成物本４　ガラスフレーク入り不飽和ポリエ
ステル樹脂塗料組成物（実施例３） 表２の試験体イ、ハと比較例二、ホを、表２に記載され
た配合で各々硬化させ、厚さ約ｔｏｏ。

μｓの注型板を作成した。それらの注型板を、室温２０
°Ｃ２湿度７３％で７日間乾燥した後、透湿度試験法（
ＪＩＳ　Ｚ　２０８）に従い、透湿度を測定した。

この結果を表３に示す、この結果から分かるように、試
験体イ、ハのフレーク状亜鉛が配合された塗料硬化物は
、比較例二、ホのガラスフレークが配合された塗料硬化
物と同等もしくはそれ以上の透湿度特性を示し、外部か
らの水分の透過を阻止する効果が良好であることがわか
る。

表　　３ （発明の効果） 本発明によれば、酸価が３．０（ＫＯＨ■）以下である
不飽和エポキシエステル樹脂１００重量部に対してフレ
ーク状亜鉛、亜鉛粉末の少なくとも一方が５〜１００重
量部混合奮起、硬化剤として過酸化物が配合されている
ので、亜鉛の鋼板にたいする犠牲防食効果とあいまって
、鉄鋼表面上に防食性の優れた強靭な塗膜を形成するこ
とができ、さらに防食塗料組成物の貯蔵安定性を著しく
改善することがでへる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸価が３．０（ＫＯＨｍｇ）以下である不飽和エ
   ポキシエステル樹脂１００重量部に対してフレーク状亜
   鉛、亜鉛粉末の少なくとも一方が５〜１００重量部混合
   され、硬化剤として過酸化物が配合されている防食塗料
   組成物。
2. （２）酸価が３．０（ＫＯＨｍｇ）以下である不飽和エ
   ポキシエステル樹脂１００重量部に対してフレーク状亜
   鉛、亜鉛粉末の少なくとも一方が５〜１００重量部混合
   され、硬化剤として過酸化物が配合されると共に促進剤
   が配合されている防食塗料組成物。
3. （３）前記不飽和エポキシエステル樹脂は、不飽和カル
   ボン酸とエポキシ化合物あるいは不飽和カルボン酸と飽
   和カルボン酸との混合物とエポキシ化合物から合成され
   、更にフレーク状亜鉛等の影響によってゲル化しない重
   合性単量体で希釈されている請求項１記載の防食塗料組
   成物。