JPH05214272A - 熱硬化性防食塗料組成物 - Google Patents

熱硬化性防食塗料組成物

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JPH05214272A
JPH05214272A JP2294092A JP2294092A JPH05214272A JP H05214272 A JPH05214272 A JP H05214272A JP 2294092 A JP2294092 A JP 2294092A JP 2294092 A JP2294092 A JP 2294092A JP H05214272 A JPH05214272 A JP H05214272A
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JP
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coating
cro
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film
vehicle
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JP2294092A
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Masateru Takimoto
政輝 滝本
Naotaka Yamamoto
尚孝 山本
Koichi Kimura
皓一 木村
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Nippon Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ビヒクルおよび[Sb(OH)2 (Cr
4 2 の錯体化合物を主成分とする熱硬化性防食
塗料組成物。 【効果】 塗料中の[Sb(OH)2 (CrO4 2
の錯体化合物が塗膜形成時に焼付けることにより、錯
体がCrO4 2-に分解し、クロムオキソアニオンの酸化
力により、被塗物に不動態膜が形成され、防食性が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化性防食塗料組成
物に関する。詳しく述べると、プレコートメタルに適応
される熱硬化性防食塗料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】プレコートメタルは、自動車、家電業界
等で多く用いられ、その防食塗料に対して、塗装膜の防
食性や耐候性はもとより、加工性、塗装時の生産性の向
上等様々な性能が要求されている。
【0003】プレコートメタル、特に防錆鋼板等に防食
能を与える手段として、従来、H2CrO4 をベースと
して、鋼板等の金属素地に水和酸化クロム皮膜を形成さ
せる酸性クロメート処理がある。しかしながら、この様
なH2 CrO4 をベースとする酸性クロメート処理は、
CrO4 2-の酸化力を抑制する手段は全く取られていな
い。このため低分子量(数平均分子量1万以下)のAc
(アクリル)系またはEp(エポキシ)系レジンを混合
するとすぐにゲル化してバインダー効果を発揮させるこ
とができない。したがって、共存樹脂は数平均分子量1
0万前後のゲル化コロイドを用いることとなり、バイン
ダー効果は低レベルであり、素地密着性、スクラッチ
性、耐溶剤性等で問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、CrO4 2-の酸化力を抑制し、低分子量(1万
以下)のAc、Ep系レジン等の樹脂とCrO4 2-を共
存させることにより、高いバインダー効果を持たせ、素
地密着性、スクラッチ性、耐溶剤性等の問題点を改善し
て優れた防食能を発揮させ、塗布型クロメート処理に用
いることのできる熱硬化性防食塗料組成物を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記諸目的は、(A)ビ
ヒクルおよび(B)[Sb(OH)2 (CrO4 2
の錯体化合物を主成分とすることを特徴とする熱硬化
性防食塗料組成物により達成される。
【0006】また、上記諸目的は、(A)ビヒクル、
(B)[Sb(OH)2 (CrO4 2 の錯体化合
物および(C)メラミンシアヌレート化合物を主成分と
することを特徴とする熱硬化性防食塗料組成物によって
も達成される。
【0007】本発明の塗料組成物の配合量は、塗料中の
固形分に対して、好ましくは[Sb(OH)2 (CrO
4 2 の錯体化合物2〜40重量%、より好ましく
は10〜30重量%である。2重量%未満であると防食
性不良となり、一方、40重量%を越えると密着性不
良、耐水性不良等が生じて好ましくない。また、CrO
4 の含有量を増減することにより用途に応じた防食性を
得ることが可能である。
【0008】本発明の塗料組成物は、塗布型アルカリク
ロメートタイプであり、(A)成分のビヒクルとして配
合可能な樹脂は、塗料分野で通常もちいることのできる
ものの中から選択すればよいが、好ましくは、ベースレ
ジンとしては、アクリルエマルジョン系、エポキシエマ
ルジョン系またはその他のエマルジョン系が好適であ
り、より好ましくはpH7以上の各種エマルジョンであ
り、硬化剤として環状アミンあるいはオキサゾリン系硬
化剤を配合することにより脱脂化成工程でのCr 6+の溶
出をゼロにすることも可能である。ただし、フェノール
のような酸化されやすい樹脂は使用すべきではない。
【0009】本発明は、塗料組成物中に[Sb(OH)
2 (CrO4 2 の錯体化合物を形成することによ
りCrO4 2-の酸化力を抑制するものである。
【0010】(B)成分の[Sb(OH)2 (Cr
4 2 錯体化合物は、水中でSb2 5 と(NH
4 )CrO4 を混合することによって得られる。このと
き水溶液中では、以下の(1)〜(4)式で表されるよ
うな反応が起こる。
【0011】
【化1】
【0012】得られた[Sb(OH)2 (Cr
4 2 錯体化合物は(5)式で示されるような立
体配位をしており、置換活性なトランス位置のO(酸
素)原子をSbがブロックし、CrO4 2-の酸化力を抑
制していると考えられる。
【0013】
【化2】
【0014】これは、(6)式に示すようなCrO4 2-
が中心にCr原子を有する四面体構造で、酸素との共有
結合性アニオンであり、トランス位のO* がやや長くな
った四面体構造でやや歪んだ形となっていて(ヤーンテ
ラーの歪みと言われる)、このO* が酸化力発現の原動
力となっているのであるが、[Sb(OH)2 (CrO
4 2 錯体化合物の形成により、この歪みをなく
し、メタンのような正四面体構造に近付けることにより
* の酸化力が抑制されると考えられる。
【0015】
【化3】
【0016】また、同時にこの水溶液が塩基性に傾いて
いることによりCrO4 2-の酸化力が抑制される。これ
は、(7)式のように酸性水溶液中では強力な酸化剤と
して働くCr6+オキソアニオンが塩基性水溶液中では
(8)式で表されるようにはるかに酸化力が弱くなるた
めである。
【0017】
【化4】
【0018】ここで、CrO4 2-は、酸性溶液中では
(9)および(10)式のように2量化している。
【0019】
【化5】
【0020】本発明では、塗料組成物として、ビヒクル
および[Sb(OH)2 (CrO42 の錯体化合
物に、さらにメラミンシアヌレート化合物を配合するこ
とにより、より効果的な電着適性を付与することができ
る。(C)成分のメラミンシアヌレート化合物の配合量
としては、塗料中の固形分に対して、好ましくは0.5
〜30重量%、より好ましくは1〜20重量%である。
【0021】本発明に用いるメラミンシアヌレート化合
物とは、化学式 (C で表される化合物で、詳しくは、2,4,6−トリアミ
ノ−1,3,5−トリアジン(以下メラミンと称する)
と2,4,6−トリヒドロキシ−1,3,5−トリアジ
ン(以下シアヌル酸と称する)および/またはその互変
異性体との等モル付加化合物で、固体状態にあっては、
メラミン分子とシアヌル酸分子が弱い水素結合状態でそ
れぞれ交互に隣接し、化6の如き平面構造を有した結晶
を形成していると推定され、
【0022】
【化6】
【0023】また、立体構造は、化7の如く一定の面間
隔を有する積み重ね構造、いわゆるグラファイト型の構
造であると推定されている。
【0024】
【化7】
【0025】なお、化6および7中 C:シアヌル酸分
子、M:メラミン分子を表す。
【0026】これらのメラミンシアヌレート化合物とし
ては、特公昭60−33850号による製法で得られ、
日産化学工業株式会社からMCシリーズ(MC−FW、
MC−PW、MC−BW、MC−UW、MC−101、
MC−420、MC−520、MC−600等)、ま
た、三菱油化株式会社からMCAとして市販されてい
る。
【0027】このメラミンシアヌレート化合物は、耐酸
性、耐アルカリ性が良好でpH1〜14の範囲で化学的
変化がなく安定である。このことは、カチオン型電着塗
装時に電着塗膜下はpH12程度にさらされるため、本
発明のメラミンシアヌレート化合物を含有した塗料組成
物は、電着時の電気的負荷による素地金属界面の密着性
破壊を防止する効果がある。
【0028】本発明においては、塗料中に塗料組成物と
して、ビヒクルおよび[Sb(OH)2 (Cr
4 2 の錯体化合物、さらに、必要により効果的
な電着適性を付与するためにメラミンシアヌレート化合
物をが含有していればよく、他の内容については特に限
定されない。
【0029】本発明において目的により用いることので
きる顔料としては、塗料分野で通常用いることのできる
もので二酸化チタン、酸化鉄(赤サビ、イエロー)、カ
ーボンブラック、クロム酸エロー、フタロシアニンブル
ー、フタロシアニングリーン、キナクリドン等の有機、
無機の各種着色顔料、沈降性炭酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、カオリン、タルク、クレー、ホワイトカーボン等
の体質顔料、ジンククロメート、ストロンチウムクロメ
ート、カルシウムクロメート、バリウムクロメート、マ
グネシウムクロメート、鉛丹、亜酸化鉛、塩基性クロム
酸鉛、シアナミド鉛、鉛酸カルシウム、リン酸亜鉛、リ
ン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、金属亜鉛末とガ
ラスフレーク粉末の混合物等の防食防錆顔料等をあげる
ことができる。さらに、塗膜の潤滑性を向上させるため
に、必要に応じてポリエチレンやフッ化ポリエチレンの
パウダー、二流化モリブデン等の潤滑剤を添加できる。
顔料や潤滑剤は、臨界顔料体質濃度以下の範囲で目的に
より添加することができる。
【0030】本発明において用いることのできる溶剤と
しては、ミネラルスピリット、水等およびこれらの混合
物、さらに、少量のセロソルブ等の親水性有機溶剤等
で、塗料のビヒクルや顔料等に適したものを適宜用いる
ことができる。
【0031】本発明において用いることのできる各種添
加剤としては、塗料分野で通常用いることのできる表面
調整剤、タレ止め剤、増粘剤等をあげることができ、こ
れらの添加剤は、塗料中に5重量部以下の量で配合し
て、塗料性能や、塗膜性能を改善することができる。た
だし、これらの配合量が多くなり過ぎると、一般の塗料
と同様に、塗膜形成時にハジキが生じたり、層間付着性
が悪くなったりする恐れがあるので好ましくない。
【0032】本発明の塗料組成物を塗料として用いるた
めに各成分を分散、混合するには、通常塗料製造に用い
られているペイントシェーカー、ディゾルバー、ボール
ミル、サンドグラインドミル、ニーダー等の装置を用い
ることができる。
【0033】本発明の塗料組成物を用いて、塗装を実施
できる板としては、鋼板はもとより冷延鋼板、亜鉛めっ
き鋼板(亜鉛−鉄、亜鉛−アルミニウム、亜鉛−マンガ
ン、亜鉛−コバルト、亜鉛−ニッケル−クロム、亜鉛−
ニッケル−コバルト、亜鉛−ニッケル等の合金を含
む)、ステンレス鋼板、アルミニウム鋼板、銅板、真鍮
板等の導電性材料およびこれらを化成処理、メッキ処理
したもの、FPR、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リアミド、ポリアクリル、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、ポリカーボネート、ポリウレタン、各種のゴム等の
非導電性材料に導電性材料を含有または無電解メッキ等
で導電性に改質したものがあげられ、また、導電性材料
と非導電性材料を接着、固着等により一体化したものも
あげられる。
【0034】本発明の塗料組成物の塗装方法は、エアス
プレー塗装、エアレス塗装、静電塗装、刷毛塗り等の通
常の塗装方法、また、塗布厚の精度、塗布表面の平滑性
等に優れたグラビアコーティング方法、ロールコーティ
ング方法、カーテンコーティング方法、バーコーティン
グ方法、オフセットグラビアコーティング方法等も採用
される。特に、本発明においては、堅い沈殿ができにく
いコロイド組成物を含有させており、ロールコーティン
グ方法を採用した場合は、トップフィード方式、ボトム
フィード方式のいずれでもよく、プレコートメタルに一
般的に採用されているボトムフィード方式を適応するこ
とが可能である。
【0035】
【作用】本発明の塗料組成物は、ビヒクルおよび[Sb
(OH)2 (CrO4 2 の錯体化合物、さらに、
必要により効果的な電着適性を付与するためにメラミン
シアヌレート化合物を含有させたものであり、[Sb
(OH)2 (CrO4 2の錯体化合物により、ト
ランス位の酸素原子の酸化力を抑制することが可能とな
り各種ベースレジンエマルジョンをゲル化させることな
くCrO4 2-と混合することができるものである。ま
た、焼付時の熱により錯体はCrO4 2-に分解し、素地
金属界面と反応して不動態膜を形成する。また、余分の
CrO4 2-は樹脂を酸化し硬化を助長すると共にCr6+
自身はCr3+に還元されて不溶化する。この様にして形
成された有機薄膜は高防食性、高防錆能を有しており、
防錆鋼板用塗装系として適している。
【0036】さらに、Znメッキ、Zn−Niメッキ等
のプレコートメタル分野でよく使用される素材に対して
は、塗布型クロメートとしての適用も十分可能であり、
現行の塗布型クロメートの欠点である(1) 素地密着性レ
ベルが低い(スクラッチ性が弱い)、(2) バインダーレ
ジン種が限定されるので膜の耐溶剤性不良(MEKラビ
ング1回以下)、(3) ステアリングロールとの接触によ
り部分的な膜剥離を防止できない、(4) 脱脂化成工程で
のクロム溶出、脱落を制御できない(樹脂バインダー効
果が低いため)、(5) シリカとの併用系のため沈殿し易
くボトムフィード方式によるロールコート塗装が不可能
であるなどをすべて解決した有機塗膜を得ることができ
る。
【0037】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をより具体的に説
明する。添加量の重量%は、塗料組成物固形分当りであ
る。
【0038】参考例 [Sb(OH)2 (CrO4 2 錯体化合物の調製 アンチモンゾル(A1510N:日産化学(株)製)4
00重量部をイオン交換水200重量部に混合した後、
(NH4 2 CrO4 20%水溶液150重量部をスタ
ーラーで攪拌しながら徐々に添加する(室温20〜25
℃で実施)。これによって、茶褐色透明な液である(N
4 2 CrO4 水溶液が、鮮やかな黄色(黄鉛5Gに
近い色)のコロイド溶液が得られる。
【0039】実施例1〜7および比較例1 参考例1で調製した[Sb(OH)2 (CrO4 2
錯体化合物、ベースレジン種(ネオタンuE110
1:東亜合成(株)製)、硬化剤種(エポクロスK10
30E:(株)日本触媒製)およびメラミンシアヌレー
ト化合物(MC−101:日産化学(株)製)をそれぞ
れ表1の様に含有してなる塗料を調整し、これを亜鉛−
ニッケルメッキ30g/mを施した鋼板0.8mm
(トリクレン脱脂)に塗布量0.8〜1.0μmドライ
膜厚になるよう塗布し、最高到達板温度150℃、20
秒の条件で焼付け塗装し、塗装鋼板試料を作製した。こ
の試料を用いて以下の方法により、耐溶剤性(MEKラ
ビング)、クロム溶出性および塩水噴霧試験による防食
性の試験を行った。結果を表1に示す。
【0040】
【表1】
【0041】実施例8〜13および比較例2 参考例1で調製した[Sb(OH)2 (CrO4 2
錯体化合物、ベースレジン種、硬化剤種、メラミンシ
アヌレート化合物、シリカおよび潤滑剤をそれぞれ表2
の様に含有してなる塗料を調整し、これを亜鉛−ニッケ
ルメッキ30g/mを施した鋼板0.8mm(トリク
レン脱脂)に塗布量0.8〜1.0μmドライ膜厚にな
るよう塗布し、最高到達板温度150℃、20秒の条件
で焼付け塗装し、塗装鋼板試料を作製した。この試料を
用いて以下の方法により、耐溶剤性(MEKラビン
グ)、クロム溶出性、円筒深絞り性、電着膜外観、およ
び塩水噴霧試験による防食性の試験を行った。結果を表
3に示す。
【0042】
【表2】
【0043】
【表3】
【0044】なお、表2中ベースレジン種、硬化剤種、
メラミンシアヌレート化合物、シリカおよび潤滑剤の原
料は、エポルジョンHC25:カネボーNSC(株)
製、ヒタロイドH7810:日立化成(株)製、エポル
ジョンEA55およびHD51B:カネボーNSC
(株)製、スノーテックスUP:日産化学(株)製、ケ
ミパールW−700:三井石化(株)製である。
【0045】耐MEKラビング性試験 ガーゼ8枚を重ねてキシレンを付けて指こすりを行い、
ハクリ有無を目視判定した。結果を以下の記号で表す。
50回膜剥離なし:○、30回膜剥離10%あり:△、
10回膜剥離10%あり:×。
【0046】円筒深絞り性 試験片押え圧力:1トン、ポンチ押し出し速度100m
m/分、にて、試験片をポンチして、押出し後円筒横面
塗膜をセロハンテープをはり、引剥がし、塗膜のハクリ
の有無を目視判定した。
【0047】クロム溶出性試験 前記条件で作成した塗装鋼板試料の塗膜中のクロム量を
蛍光X線で測定(クロム量(A))としておき、次い
で、前記塗装鋼板試料に脱脂(サーフクリーナーDP4
00:日本ペイント(株)製、45℃、150秒浸
漬)、水洗後表面調整(サーフファイン5N−10:日
本ペイント(株)製、20℃、30秒浸漬)、その後、
化成処理(サーフダインDP4000:日本ペイント
(株)製、40℃、120秒浸漬)し、水洗後、100
℃、5分乾燥させ、塗膜中のクロム量を蛍光X線で測定
(クロム量(B))し、クロム溶出量(mg/m)を
下記式により求めた。 クロム溶出量=クロム量(A)−クロム量(B) 結果を以下の記号で表す。クロム溶出量5mg/m
満:○、クロム溶出量5mg/m以上:×。
【0048】電着膜外観 試料の塗装鋼板に、電着電圧170V、30秒昇圧2分
30秒電着、欲温29℃、電着塗装後焼付け170℃、
20分にて、電着塗料パワートップu−600グレー
(日本ペイント株式会社製)を電着塗装し、電着塗膜の
外観を目視判定した。
【0049】塩水噴霧試験(SSTと称する) 試料片(大きさ7×15cm)にエッジシールを施し、
試料片の下半分に素地に達するまでのハッチングをい
れ、35℃、5重量%NaClの食塩水を霧状に吹付
け、2000時間放置した。結果を以下の記号で表す。
白錆・赤錆5%以下 :○、白錆・赤錆6〜20%
:△、白錆・赤錆21〜80% :×、白錆・赤錆
81〜100%:××。
【0050】
【発明の効果】本発明の塗料組成物は、ビヒクルおよび
[Sb(OH)2 (CrO4 2 の錯体化合物、さ
らに、必要により効果的な電着適性を付与するためにメ
ラミンシアヌレート化合物を含有させたものであり、
[Sb(OH)2 (CrO4 2の錯体化合物によ
り、トランス位の酸素原子の酸化力を抑制することが可
能となり各種ベースレジンエマルジョンをゲル化させる
ことなくCrO4 2-と混合することができる。また、焼
付時の熱により錯体はCrO4 2-に分解し、クロムオキ
ソアニオン本来の酸化力を回復させ、素地金属界面に不
動態膜を形成する。この様にして形成された有機薄膜は
高防食性、高防錆能を有しており、防錆鋼板用塗装系お
よびプレコートメタル塗装系として適している。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ビヒクルおよび(B)[Sb(O
    H)2 (CrO4 2 の錯体化合物を主成分とする
    ことを特徴とする熱硬化性防食塗料組成物。
  2. 【請求項2】 (A)ビヒクル、(B)[Sb(OH)
    2 (CrO4 2 の錯体化合物および(C)メラミ
    ンシアヌレート化合物を主成分とすることを特徴とする
    熱硬化性防食塗料組成物。
JP2294092A 1992-02-07 1992-02-07 熱硬化性防食塗料組成物 Pending JPH05214272A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097871A1 (ja) 2012-12-17 2014-06-26 株式会社ダイヤメット 粉末冶金用原料粉末

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097871A1 (ja) 2012-12-17 2014-06-26 株式会社ダイヤメット 粉末冶金用原料粉末
US9844811B2 (en) 2012-12-17 2017-12-19 Diamet Corporation Raw material powder for powder metallurgy

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